DE102016213976B4 - Electrohydraulic valve train of an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Elektrohydraulischer Ventiltrieb zur variablen Betätigung von zwei Gaswechselventilen (1, 2) eines Zylinders eines Verbrennungsmotors, umfassend:- einen Geberkolben (5), der vom Nocken (3) einer Nockenwelle angetrieben ist,- einen vom Geberkolben (5) begrenzten Druckraum (8),- einen ersten Nehmerkolben (6) und einen zweiten Nehmerkolben (7), die hydraulisch mit dem Druckraum (8) verbunden sind und jeweils eines der Gaswechselventile (1, 2) betätigen,- einen hydraulisch mit dem Druckraum (8) verbundenen Druckentlastungsraum (10),- ein erstes Hydraulikventil (9), das die Verbindung zwischen dem Druckentlastungsraum (10) und dem Druckraum (8) unterbricht,- ein zweites Hydraulikventil (18), das die Verbindung zwischen dem ersten Nehmerkolben (6) und dem Druckraum (8) unterbricht, um das vom ersten Nehmerkolben (6) betätigte Gaswechselventil (1) abzuschalten,- und ein drittes Hydraulikventil (20), das das zweite Hydraulikventil (18) hydraulisch ansteuert, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Hydraulikventil (18) über das dritte Hydraulikventil (20) hydraulisch mit dem Druckentlastungsraum (10) verbunden ist und dass in der Verbindung zwischen dem dritten Hydraulikventil (20) und dem Druckentlastungsraum (10) ein Rückschlagventil (21) angeordnet ist, das zum dritten Hydraulikventil (20) hin öffnet.Electrohydraulic valve drive for the variable actuation of two gas exchange valves (1, 2) of a cylinder of an internal combustion engine, comprising: - a master piston (5) which is driven by the cam (3) of a camshaft, - a pressure chamber (8) delimited by the master piston (5) a first slave piston (6) and a second slave piston (7), which are hydraulically connected to the pressure chamber (8) and each actuate one of the gas exchange valves (1, 2), - a pressure relief chamber hydraulically connected to the pressure chamber (8) ( 10), - a first hydraulic valve (9), which interrupts the connection between the pressure relief chamber (10) and the pressure chamber (8), - a second hydraulic valve (18), the connection between the first slave piston (6) and the pressure chamber ( 8) interrupts in order to switch off the gas exchange valve (1) actuated by the first slave piston (6), and - a third hydraulic valve (20) which hydraulically activates the second hydraulic valve (18), characterized in that second hydraulic valve (18) via the third hydraulic valve (20) is hydraulically connected to the pressure relief space (10) and that in the connection between the third hydraulic valve (20) and the pressure relief space (10) a check valve (21) is arranged, which is the third Hydraulic valve (20) opens.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrohydraulischen Ventiltrieb zur variablen Betätigung von zwei Gaswechselventilen eines Zylinders eines Verbrennungsmotors. Der Ventiltrieb umfasst:

  • - einen Geberkolben, der vom Nocken einer Nockenwelle angetrieben ist,
  • - einen vom Geberkolben begrenzten Druckraum,
  • - einen ersten Nehmerkolben und einen zweiten Nehmerkolben, die hydraulisch mit dem Druckraum verbunden sind und jeweils eines der Gaswechselventile betätigen,
  • - einen hydraulisch mit dem Druckraum verbundenen Druckentlastungsraum,
  • - ein erstes Hydraulikventil, das die Verbindung zwischen dem Druckentlastungsraum und dem Druckraum unterbricht,
  • - ein zweites Hydraulikventil, das die Verbindung zwischen dem ersten Nehmerkolben und dem Druckraum unterbricht, um das vom ersten Nehmerkolben betätigte Gaswechselventil abzuschalten,
  • - und ein drittes Hydraulikventil, das das zweite Hydraulikventil hydraulisch ansteuert.
The invention relates to an electrohydraulic valve drive for the variable actuation of two gas exchange valves of a cylinder of an internal combustion engine. The valve train includes:
  • a master piston driven by the cam of a camshaft,
  • a pressure chamber bounded by the master piston,
  • a first slave piston and a second slave piston, which are hydraulically connected to the pressure chamber and each actuate one of the gas exchange valves,
  • a pressure relief space hydraulically connected to the pressure chamber,
  • a first hydraulic valve which interrupts the connection between the pressure relief space and the pressure space,
  • a second hydraulic valve, which interrupts the connection between the first slave piston and the pressure chamber in order to switch off the gas exchange valve actuated by the first slave piston,
  • - And a third hydraulic valve, which controls the second hydraulic valve hydraulically.

Die EP 2 597 276 A1 zeigt einen elektrohydraulischen Ventiltrieb zur vollvariablen Betätigung der Gaswechselventile eines Verbrennungsmotors. Es handelt sich um einen Vierventilmotor mit zwei Einlass- und zwei Auslassventilen, wobei der Ventiltrieb ein elektrohydraulisches 3/3-Wege-Schaltventil umfasst, das den Druckraum, den Druckentlastungsraum und die Nehmerkolben der beiden Einlassventile so miteinander verschaltet, dass in einer der Schaltventilpositionen nur ein Einlassventil betätigt wird.The EP 2 597 276 A1 shows an electro-hydraulic valve drive for fully variable actuation of the gas exchange valves of an internal combustion engine. It is a four-valve engine with two intake valves and two exhaust valves, with the valve train incorporating a 3/3-way electrohydraulic shift valve that interconnects the pressure chamber, pressure relief chamber and slave pistons of the two intake valves to one another in one of the shift valve positions an inlet valve is actuated.

Ein elektrohydraulischer Ventiltrieb der eingangs genannten Art geht aus der nicht vorveröffentlichten DE 10 2015 207 622 A1 hervor.An electrohydraulic valve train of the type mentioned above is from the unpublished DE 10 2015 207 622 A1 out.

Weitere elektrohydraulische Ventilsteuerungen sind aus der DE 102 03 275 A1 und der US 2014/0190426 A1 bekannt.Other electrohydraulic valve controls are from the DE 102 03 275 A1 and the US 2014/0190426 A1 known.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrohydraulischen Ventiltrieb der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass die Schaltgeschwindigkeit des zweiten Hydraulikventils deutlich erhöht ist.The present invention has for its object to improve an electro-hydraulic valve train of the type mentioned so that the switching speed of the second hydraulic valve is significantly increased.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das zweite Hydraulikventil über das dritte Hydraulikventil hydraulisch mit dem Druckentlastungsraum verbunden ist und dass in der Verbindung zwischen dem dritten Hydraulikventil und dem Druckentlastungsraum ein Rückschlagventil angeordnet ist, das zum dritten Hydraulikventil hin öffnet.This object is achieved in that the second hydraulic valve via the third hydraulic valve is hydraulically connected to the pressure relief space and that in the connection between the third hydraulic valve and the pressure relief chamber, a check valve is arranged, which opens to the third hydraulic valve.

Diese hydraulische Verschaltung des zweiten und dritten Hydraulikventils mit dem Druckentlastungsraum nutzt den überschüssigen Druck, der im Druckentlastungsraum durch das variable Absteuern des Hydraulikmittels aus dem Druckraum anfällt. Dies ist immer dann der Fall, wenn die Erhebung der Gaswechselventile von der Nockenerhebung entkoppelt ist, indem das erste Hydraulikventil innerhalb der aktiven Nockenerhebung öffnet und sich ein Teil des im Druckraum befindlichen Hydraulikmittels in den Druckentlastungsraum entspannt. Die dabei im Druckentlastungsraum entstehenden Druckpulsationen öffnen das Rückschlagventil und spannen die Verbindung zwischen dem Rückschlagventil und dem dritten Hydraulikventil vor, wenn dieses geschlossen ist. Der auf diese Weise vor dem dritten Hydraulikventil erhöhte Hydraulikmitteldruck begünstigt in erheblichem Maße die Umschaltgeschwindigkeit des zweiten Hydraulikventils, das in dessen geschlossener Position die Verbindung zwischen dem Druckraum und dem ersten Nehmerkolben unterbricht, um das von diesem Nehmerkolben betätigte Gaswechselventil abzuschalten.This hydraulic connection of the second and third hydraulic valve with the pressure relief space uses the excess pressure that accumulates in the pressure relief space by the variable Absteuern of the hydraulic fluid from the pressure chamber. This is always the case when the elevation of the gas exchange valves is decoupled from the cam lobe by the first hydraulic valve opens within the active cam lobe and relaxes a portion of the hydraulic fluid in the pressure chamber in the pressure relief space. The resulting in the pressure relief space pressure pulsations open the check valve and tighten the connection between the check valve and the third hydraulic valve when it is closed. The increased in this way before the third hydraulic valve hydraulic fluid pressure favors the switching speed of the second hydraulic valve to a considerable extent, which interrupts the connection between the pressure chamber and the first slave piston in its closed position to turn off the actuated by this slave piston gas exchange valve.

Das zweite Hydraulikventil kann entweder drucklos geöffnet oder drucklos geschlossen ausgeführt sein und ist vorzugsweise ein federbelasteter Schieberkolben. Das dritte Hydraulikventil ist vorzugsweise ein elektrisch betätigtes 3/2-Wegeventil, das entweder stromlos geöffnet oder stromlos geschlossen ist.The second hydraulic valve can either be depressurized open or depressurized executed and is preferably a spring-loaded spool. The third hydraulic valve is preferably an electrically operated 3/2-way valve, which is either normally open or normally closed.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der einzigen Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel zeigt. Sofern nicht anders erwähnt, sind dabei gleiche oder funktionsgleiche Merkmale oder Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further features of the invention will become apparent from the following description and the single drawing showing an embodiment. Unless otherwise stated, the same or functionally identical features or components are provided with the same reference numerals.

Die Zeichnung zeigt in teilweise schematischer Darstellung die wesentlichen Komponenten eines elektrohydraulischen Ventiltriebs eines Verbrennungsmotors sowie die hydraulische Verschaltung der Komponenten. Es handelt sich um einen Mehrventilmotor mit zwei gleichartigen Gaswechselventilen 1 und 2 pro Zylinder und vorliegend mit zwei variabel betätigten Einlassventilen 1 und 2, wobei die Variabilität auch die vollständige Abschaltung des ersten Einlassventils 1 beinhaltet.The drawing shows in a partially schematic representation of the essential components of an electro-hydraulic valve train of an internal combustion engine and the hydraulic interconnection of the components. It is a multi-valve engine with two similar gas exchange valves 1 and 2 per cylinder and present with two variably operated intake valves 1 and 2 wherein the variability is also the complete shutdown of the first inlet valve 1 includes.

Der Ventiltrieb umfasst einen vom Nocken 3 einer Nockenwelle mittels eines Rollenschlepphebels 4 angetriebenen Geberkolben 5 und zwei Nehmerkolben 6 und 7, die jeweils eines der Einlassventile 1, 2 entgegen der in deren Schließrichtung wirkenden Ventilfederkraft betätigen. Der Geberkolben 5 und die Nehmerkolben 6, 7 begrenzen einen Druckraum 8, der über ein erstes Hydraulikventil 9 hydraulisch mit einem Druckentlastungsraum 10 verbunden ist. Das erste Hydraulikventil 9 ist ein elektrisch betätigtes 2/2-Wegeventil in stromlos geöffneter Ausführung, das dementsprechend im dargestellten bestromten Zustand die Verbindung zwischen dem Druckraum 8 und dem Druckentlastungsraum 10 unterbricht. Der Druckentlastungsraum 10 ist zum einen an die Druckmittelversorgung des Verbrennungsmotors angeschlossen, wie es durch die Schmiermittelpumpe 11 symbolhaft dargestellt ist, und zum anderen an einen Mitteldruckspeicher 12 mit einem federbelasteten Speicherkolben.The valve train includes one from the cam 3 a camshaft by means of a roller cam follower 4 driven master piston 5 and two slave pistons 6 and 7 , each one of the inlet valves 1 . 2 operate against the valve spring force acting in its closing direction. The master piston 5 and the slave piston 6 . 7 limit a pressure chamber 8th that has a first hydraulic valve 9 hydraulically with a pressure relief chamber 10 connected is. The first hydraulic valve 9 is an electrically operated 2/2-way valve in normally open version, which accordingly in the illustrated energized state, the connection between the pressure chamber 8th and the pressure relief room 10 interrupts. The pressure relief room 10 is connected to the pressure medium supply of the internal combustion engine, as it is by the lubricant pump 11 symbolically represented, and on the other hand to a medium-pressure accumulator 12 with a spring-loaded accumulator piston.

Beide Nehmerkolben 6, 7 sind jeweils mit gestuftem Durchmesser in einem dazu korrespondierend gestuften Nehmerzylinder aufgenommen und an deren kreisringförmiger Durchmesserstufe 13 mit dem Druckraum 8 verbunden. Die Nehmerkolbenabschnitte 14 kleineren Durchmessers sind in Nehmerzylinderabschnitten 15 kleineren Durchmessers geführt und begrenzen jeweils stirnseitig einen Druckspeicherraum 16, der durch einen Hochdruckspeicher 17 mit einem federbelasteten Speicherkolben hydraulisch vorgespannt ist.Both slave pistons 6 . 7 are each added with a stepped diameter in a correspondingly stepped slave cylinder and at the annular diameter stage 13 with the pressure room 8th connected. The slave piston sections 14 smaller diameter are in slave cylinder sections 15 guided smaller diameter and limit each end of a pressure accumulator space 16 passing through a high-pressure accumulator 17 is hydraulically biased with a spring-loaded accumulator piston.

Die Abschaltung des ersten Einlassventils 1 erfolgt selektiv mit Hilfe eines zweiten Hydraulikventils 18, das die Verbindung zwischen dem ersten Nehmerkolben 6 und dem Druckraum 8 unterbricht. Das zweite Hydraulikventil 18 umfasst einen druckbetätigten Schieberkolben 19 in drucklos geöffneter Ausführung und ist zwecks der Druckansteuerung über ein drittes Hydraulikventil 20 mit dem Druckentlastungsraum 10 hydraulisch verbunden. In der Verbindung zwischen dem dritten Hydraulikventil 20, das vorliegend ein stromlos geschlossenes 3/2-Wegeventil ist, und dem Druckentlastungsraum 10 befindet sich ein Rückschlagventil 21, das zum dritten Hydraulikventil 20 hin öffnet. Damit können Druckpulsationen des sich vom Druckraum 8 in den Druckentlastungsraum 10 entspannenden Hydraulikmittels in Speicherdruck umgewandelt werden, der stromabwärts des Rückschlagventils 21 dem dritten Hydraulikventil 20 unmittelbar vorgelagert und bei geschlossenem Rückschlagventil 21 dort gehalten ist, um die Öffnungszeit des zweiten Hydraulikventils 18 zu minimieren. Der ebenfalls hydraulisch vorgespannte Mitteldruckspeicher 12 ist so dimensioniert, dass der mit dem Öffnen des dritten Hydraulikventils 20 einhergehende Druckabfall im Druckentlastungsraum 10 möglichst klein ist. Die Speicherdimensionierung ist zudem von der Anzahl der Motorzylinder und damit von der Anzahl der dritten Hydraulikventile 20 abhängig, die an demselben Mitteldruckspeicher 12 angeschlossen sind.The shutdown of the first inlet valve 1 takes place selectively with the aid of a second hydraulic valve 18 that is the connection between the first slave piston 6 and the pressure room 8th interrupts. The second hydraulic valve 18 includes a pressure actuated spool 19 in unpressurized open design and is for the purpose of pressure control via a third hydraulic valve 20 with the pressure relief room 10 hydraulically connected. In the connection between the third hydraulic valve 20 , which in the present case is a normally closed 3/2-way valve, and the pressure relief space 10 there is a check valve 21 leading to the third hydraulic valve 20 opens. This allows pressure pulsations of the pressure chamber 8th in the pressure relief room 10 relaxing hydraulic fluid to be converted into storage pressure, downstream of the check valve 21 the third hydraulic valve 20 immediately upstream and with the check valve closed 21 held there, the opening time of the second hydraulic valve 18 to minimize. The likewise hydraulically preloaded medium-pressure accumulator 12 is dimensioned so that with the opening of the third hydraulic valve 20 accompanying pressure drop in the pressure relief space 10 as small as possible. The storage dimensioning is also on the number of engine cylinders and thus the number of third hydraulic valves 20 dependent on the same medium-pressure storage 12 are connected.

Der Hochdruckspeicher 17 und die Nehmerzylinderabschnitte 15 kleineren Durchmessers sind hydraulisch über Druckspeicherkanäle 22 verbunden, die in den Nehmerzylinderabschnitten 15 kleineren Durchmessers radial münden. Die Mündungen 23 sind so positioniert, dass die Druckspeicherkanäle 22 bei schließenden Einlassventilen 1, 2 von den Außenmänteln der Nehmerkolbenabschnitte 14 kleineren Durchmessers verschlossen werden. Am Boden der Nehmerzylinderabschnitte 15 kleineren Durchmessers ist jeweils ein Druckentlastungsventil 24 angeordnet, das der zugehörige Nehmerkolbenabschnitt 14 kleineren Durchmessers bei schließendem Einlassventil 1, 2 öffnet.The high-pressure accumulator 17 and the slave cylinder sections 15 smaller diameter are hydraulically via pressure storage channels 22 connected in the slave cylinder sections 15 open smaller diameter radially. The mouths 23 are positioned so that the pressure storage channels 22 with closing inlet valves 1 . 2 from the outer shells of the slave piston sections 14 be closed smaller diameter. At the bottom of the slave cylinder sections 15 smaller diameter is in each case a pressure relief valve 24 arranged, which is the associated slave piston section 14 smaller diameter with closing inlet valve 1 . 2 opens.

Der Druckentlastungsraum 10 ist hydraulisch sowohl mit dem Druckspeicherraum 16 als auch über Druckentlastungskanäle 25 mit den Druckentlastungsventilen 24 verbunden. Die Druckentlastungskanäle 25 münden in der Verbindung zwischen dem Druckspeicherraum 16 und dem Druckentlastungsraum 10 stromaufwärts eines weiteren Rückschlagventils 26, das zum Hochdruckspeicher 17 hin öffnet.The pressure relief room 10 is hydraulic with both the pressure reservoir 16 as well as via pressure relief channels 25 with the pressure relief valves 24 connected. The pressure relief channels 25 lead to the connection between the accumulator chamber 16 and the pressure relief room 10 upstream of another check valve 26 that to the high pressure store 17 opens.

Um im abgeschalteten Betriebszustand des ersten Einlassventils 1 den Hub des zweiten Einlassventils 2 hydraulisch zu beschränken, zweigt vom zweiten Nehmerzylinder ein hydraulisch mit dem Druckspeicherraum 16 verbundener Überströmkanal 27 ab. Dessen Mündung 28 verläuft im Nehmerzylinderabschnitt 29 größeren Durchmessers und bleibt bis zum Erreichen eines vorbestimmten Kolbenhubs vom Außenmantel des zweiten Nehmerkolbens 7 verschlossen.In the switched-off operating state of the first intake valve 1 the stroke of the second inlet valve 2 hydraulically restricting branches from the second slave cylinder hydraulically with the pressure accumulator space 16 connected overflow channel 27 from. Its mouth 28 runs in the slave cylinder section 29 larger diameter and remains until reaching a predetermined piston stroke from the outer jacket of the second slave piston 7 locked.

Eine weitere Hubbeschränkung wird bei Überschreiten dieses vorbestimmten Kolbenhubs dadurch erreicht, dass der zweite Nehmerzylinder einen weiteren Überströmkanal 30 aufweist, der hydraulisch mit dem Druckentlastungsraum 10 verbunden ist. Die Mündung 31 des weiteren Überströmkanals 30 verläuft ebenfalls im Nehmerzylinderabschnitt 29 größeren Durchmessers und bleibt solange vom Außenmantel des zweiten Nehmerkolbens 7 verschlossen, bis dieser um einen vorbestimmten weiteren Kolbenhub ausgefahren ist, der größer als der vorbestimmte Kolbenhub ist.A further stroke limitation is achieved by exceeding this predetermined piston stroke characterized in that the second slave cylinder another overflow 30 having, hydraulically with the pressure relief space 10 connected is. The estuary 31 the further overflow channel 30 also runs in the slave cylinder section 29 larger diameter and remains as long as the outer jacket of the second slave piston 7 closed until it is extended by a predetermined further piston stroke, which is greater than the predetermined piston stroke.

Zur Funktionsweise des erfindungsgemäßen Ventiltriebs:For operation of the valve gear according to the invention:

Das erste Hydraulikventil 9 sorgt in Abhängigkeit von dessen Bestromungszustand dafür, dass die Verbindung zwischen dem Druckraum 8 und dem Druckentlastungsraum 10 entweder hergestellt oder unterbrochen ist. Folglich wird ein Hydraulikmittelfluss vom Druckraum 8 in den Druckentlastungsraum 10 freigegeben oder verhindert, wobei in Abhängigkeit der Ventilöffnungszeit und -dauer ein Teilvolumen des vom angetriebenen Geberkolben 5 verdrängten Hydraulikmittels stufenlos einstellbar in den Druckentlastungsraum 10 ausgeschoben wird. Die auf dem dementsprechend veränderlichen Hydraulikmittelvolumen des Druckraums 8 basierende Variabilität der Gaswechselventilbetätigung erstreckt sich einerseits innerhalb der Grenzen maximalen Öffnungshubs der Einlassventile 1 und 2, wenn sich das erste Hydraulikventil 9 während der gesamten Hubphase des Geberkolbens 5 in Schließstellung befindet und das vom Geberkolben 5 verdrängte Hydraulikmittel die Nehmerkolben 6, 7 entsprechend der Nockenerhebung beaufschlagt, und andererseits vollständiger Abschaltung beider Einlassventile 1 und 2, wenn sich das erste Hydraulikventil 9 zumindest bis zur Maximalerhebung des Geberkolbens 5 in Offenstellung befindet und das vom Geberkolben 5 verdrängte Hydraulikmittel vollständig in den Druckentlastungsraum 10 ausgeschoben wird.The first hydraulic valve 9 provides depending on its Bestromungszustand that the connection between the pressure chamber 8th and the pressure relief room 10 either manufactured or interrupted. Consequently, a hydraulic fluid flow from the pressure chamber 8th in the pressure relief room 10 enabled or prevented, depending on the valve opening time and duration, a partial volume of the driven master piston 5 displaced hydraulic fluid infinitely adjustable in the pressure relief chamber 10 is ejected. The on the correspondingly variable hydraulic fluid volume of the pressure chamber 8th based variability of the gas exchange valve actuation extends on the one hand within the limits of maximum opening stroke of the intake valves 1 and 2, when the first hydraulic valve 9 during the entire lifting phase of the master piston 5 in the closed position and that of the master piston 5 displaced hydraulic fluid, the slave piston 6 . 7 according to the cam lobe loaded, and on the other hand, complete shutdown of both intake valves 1 and 2 when the first hydraulic valve 9 at least up to the maximum elevation of the master piston 5 in open position and that of the master piston 5 completely displaces hydraulic fluid into the pressure relief space 10 is ejected.

Die Durchmesserstufen 13 der Nehmerkolben 6, 7 bewirken, dass die Nehmerkolben 6, 7 nur an deren Durchmesserstufe 13 mit dem Druckraum 8 verbunden sind, der durch die Führung der Nehmerkolbenabschnitte 14 kleineren Durchmessers in den Nehmerzylinderabschnitten 15 kleineren Durchmessers vom Druckspeicherraum 16 getrennt ist. Beim Schließvorgang der Einlassventile 1, 2 wird das von den Nehmerkolbenabschnitten 14 kleineren Durchmessers verdrängte Hydraulikmittel über die Druckspeicherkanäle 22 in den sich dabei vorspannenden Hochdruckspeicher 17 verdrängt, so dass ein Teil der Gaswechselventilfederarbeit für den nachfolgenden Öffnungsvorgang der Einlassventile 1, 2 rekuperiert wird. Die Druckentlastungsventile 24 werden bei nahezu geschlossenen Einlassventilen 1, 2 von den Nehmerkolbenabschnitten 14 kleineren Durchmessers mechanisch aufgedrückt, wobei es die nun einsetzende Druckentlastung der Nehmerkolben 6, 7 ermöglicht, dass die Einlassventile 1, 2 trotz der verschlossenen Mündungen 23 vollständig und ausreichend schnell schließen können.The diameter steps 13 the slave piston 6 . 7 cause the slave piston 6 . 7 only at the diameter step 13 with the pressure room 8th connected by the leadership of the slave piston sections 14 smaller diameter in the slave cylinder sections 15 smaller diameter of the pressure storage chamber 16 is disconnected. When closing the intake valves 1 . 2 This will be from the slave piston sections 14 smaller diameter displaced hydraulic fluid through the pressure storage channels 22 in the biasing high-pressure accumulator 17 displaced, so that a part of the gas exchange valve spring work for the subsequent opening operation of the intake valves 1, 2 is recuperated. The pressure relief valves 24 be with nearly closed intake valves 1 . 2 from the slave piston sections 14 mechanically pressed on smaller diameter, wherein it allows the now starting pressure relief of the slave piston 6, 7, that the intake valves 1 . 2 despite the closed mouths 23 close completely and quickly enough.

Die vorstehende Betrachtung bezieht sich auf den Betriebszustand des Verbrennungsmotors, bei dem beide Einlassventile 1, 2 betätigt werden. Die Variabilität des Ventiltriebs umfasst als weiteren Freiheitsgrad die vollständige Abschaltung des ersten Einlassventils 1. Hierzu wird der Schieberkolben 19 druckbeaufschlagt und entgegen seiner Rückstellfederkraft in die dargestellte geschlossene Position verlagert, um die Verbindung zwischen dem ersten Nehmerkolben 6 und dem Druckraum 8 zu unterbrechen. Die hydraulische Ansteuerung des Schieberkolbens 19 erfolgt über das dritte Hydraulikventil 20, das nun gemäß der dargestellten Position bestromt und geöffnet ist und den Schieberkolben 19 hydraulisch mit dem Druckentlastungsraum 10 verbindet. Wie bereits oben erläutert, hat das in dieser Verbindung angeordnete Rückschlagventil 21 die Wirkung eines vorgespannten Druckspeichers, der beim Öffnen des dritten Hydraulikventils 20 eine vergleichsweise schnelle Verlagerung des Schieberkolbens 19 in dessen geschlossene Position ermöglicht.The above consideration relates to the operating state of the internal combustion engine, in which both intake valves 1 . 2 be operated. The variability of the valve train includes, as a further degree of freedom, the complete shutdown of the first inlet valve 1. For this purpose, the spool 19 pressurized and displaced against its return spring force in the illustrated closed position to the connection between the first slave piston 6 and the pressure room 8th to interrupt. The hydraulic control of the spool 19 takes place via the third hydraulic valve 20 , which is now energized and opened according to the position shown and the spool 19 hydraulically with the pressure relief chamber 10 combines. As already explained above, the check valve arranged in this connection has 21 the effect of a preloaded accumulator when opening the third hydraulic valve 20 a comparatively fast displacement of the spool 19 in its closed position allows.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Gaswechselventil / erstes EinlassventilGas exchange valve / first inlet valve
22
Gaswechselventil / zweites EinlassventilGas exchange valve / second inlet valve
33
Nockencam
44
RollenschlepphebelRoller cam
55
Geberkolbenmaster piston
66
erster Nehmerkolbenfirst slave piston
77
zweiter Nehmerkolbensecond slave piston
88th
Druckraumpressure chamber
99
erstes Hydraulikventilfirst hydraulic valve
1010
DruckentlastungsraumPressure relief chamber
1111
Schmiermittelpumpelubricant pump
1212
MitteldruckspeicherMedium pressure accumulator
1313
DurchmesserstufeDiameter step
1414
Nehmerkolbenabschnitt kleineren DurchmessersSlave piston section of smaller diameter
1515
Nehmerzylinderabschnitt kleineren DurchmessersSlave cylinder section of smaller diameter
1616
DruckspeicherraumPressure reservoir
1717
HochdruckspeicherHigh-pressure accumulator
1818
zweites Hydraulikventilsecond hydraulic valve
1919
Schieberkolbenspool
2020
drittes Hydraulikventilthird hydraulic valve
2121
Rückschlagventilcheck valve
2222
DruckspeicherkanalAccumulator channel
2323
Mündung des DruckspeicherkanalsMouth of the pressure storage channel
2424
DruckentlastungsventilPressure relief valve
2525
DruckentlastungskanalPressure relief duct
2626
weiteres Rückschlagventilanother check valve
2727
Überströmkanaloverflow
2828
Mündung des ÜberströmkanalsMouth of the overflow channel
2929
Nehmerzylinderabschnitt größeren DurchmessersSlave cylinder section of larger diameter
3030
weiterer Überströmkanalfurther overflow channel
3131
Mündung des weiteren ÜberströmkanalsMouth of the further overflow channel

Claims (7)

Elektrohydraulischer Ventiltrieb zur variablen Betätigung von zwei Gaswechselventilen (1, 2) eines Zylinders eines Verbrennungsmotors, umfassend: - einen Geberkolben (5), der vom Nocken (3) einer Nockenwelle angetrieben ist, - einen vom Geberkolben (5) begrenzten Druckraum (8), - einen ersten Nehmerkolben (6) und einen zweiten Nehmerkolben (7), die hydraulisch mit dem Druckraum (8) verbunden sind und jeweils eines der Gaswechselventile (1, 2) betätigen, - einen hydraulisch mit dem Druckraum (8) verbundenen Druckentlastungsraum (10), - ein erstes Hydraulikventil (9), das die Verbindung zwischen dem Druckentlastungsraum (10) und dem Druckraum (8) unterbricht, - ein zweites Hydraulikventil (18), das die Verbindung zwischen dem ersten Nehmerkolben (6) und dem Druckraum (8) unterbricht, um das vom ersten Nehmerkolben (6) betätigte Gaswechselventil (1) abzuschalten, - und ein drittes Hydraulikventil (20), das das zweite Hydraulikventil (18) hydraulisch ansteuert, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Hydraulikventil (18) über das dritte Hydraulikventil (20) hydraulisch mit dem Druckentlastungsraum (10) verbunden ist und dass in der Verbindung zwischen dem dritten Hydraulikventil (20) und dem Druckentlastungsraum (10) ein Rückschlagventil (21) angeordnet ist, das zum dritten Hydraulikventil (20) hin öffnet.Electrohydraulic valve drive for the variable actuation of two gas exchange valves (1, 2) of a cylinder of an internal combustion engine, comprising: - a master piston (5), which is driven by the cam (3) of a camshaft, - a pressure chamber (8) delimited by the master piston (5), - a first slave piston (6) and a second slave piston (7) which are hydraulically connected to the pressure chamber (8) are connected and each one of the gas exchange valves (1, 2) actuate - a hydraulically connected to the pressure chamber (8) pressure relief space (10), - a first hydraulic valve (9), the connection between the pressure relief chamber (10) and the pressure chamber (8) interrupts, - a second hydraulic valve (18), the connection between the first slave piston (6) and the pressure chamber (8) interrupts to turn off the first slave piston (6) actuated gas exchange valve (1), - a third hydraulic valve (20) which controls the second hydraulic valve (18) hydraulically, characterized in that the second hydraulic valve (18) via the third hydraulic valve (20) is hydraulically connected to the pressure relief chamber (10) and that in de r connection between the third hydraulic valve (20) and the pressure relief space (10) a check valve (21) is arranged, which opens to the third hydraulic valve (20) out. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Nehmerkolben (6, 7) im Durchmesser gestuft und an deren Durchmesserstufe (13) mit dem Druckraum (8) verbunden sind, wobei deren Nehmerkolbenabschnitte (14) kleineren Durchmessers in Nehmerzylinderabschnitten (15) kleineren Durchmessers geführt sind und stirnseitig einen Druckspeicherraum (16) begrenzen, der durch einen Hochdruckspeicher (17) hydraulisch vorgespannt ist.Valve gear after Claim 1 , characterized in that both slave pistons (6, 7) are stepped in diameter and connected to the pressure chamber (8) at their diameter step (13), the slave piston sections (14) of smaller diameter being guided in slave cylinder sections (15) of smaller diameter and at the front side limiting an accumulator chamber (16), which is hydraulically biased by a high-pressure accumulator (17). Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckspeicherraum (16) hydraulisch mit dem Druckentlastungsraum (10) verbunden ist und dass in der Verbindung zwischen dem Druckspeicherraum (16) und dem Druckentlastungsraum (10) ein weiteres Rückschlagventil (26) angeordnet ist, das zum Hochdruckspeicher (17) hin öffnet.Valve gear after Claim 2 , characterized in that the pressure storage space (16) is hydraulically connected to the pressure relief space (10) and that in the connection between the pressure storage space (16) and the pressure relief space (10), a further check valve (26) is arranged, which to the high-pressure accumulator (17 ) opens. Ventiltrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckspeicher (17) und die Nehmerzylinderabschnitte (15) kleineren Durchmessers hydraulisch über Druckspeicherkanäle (22) verbunden sind, die in den Nehmerzylinderabschnitten (15) kleineren Durchmessers radial derart münden, dass die Außenmäntel der Nehmerkolbenabschnitte (14) kleineren Durchmessers die Mündung (23) der Druckspeicherkanäle (22) bei geschlossenen Gaswechselventilen (1, 2) verschließen, wobei die Nehmerzylinderabschnitte (15) kleineren Durchmessers jeweils ein Druckentlastungsventil (24) umfassen, das der zugehörige Nehmerkolbenabschnitt (14) kleineren Durchmessers bei schließendem Gaswechselventil (1, 2) öffnet.Valve gear after Claim 2 or 3 , characterized in that the high-pressure accumulator (17) and the slave cylinder portions (15) of smaller diameter are hydraulically connected via pressure accumulation channels (22) which open radially in the slave cylinder portions (15) of smaller diameter such that the outer shells of the slave piston portions (14) of smaller diameter the mouth (23) of the pressure storage channels (22) with closed gas exchange valves (1, 2) close, wherein the slave cylinder portions (15) of smaller diameter each comprise a pressure relief valve (24), the associated slave piston portion (14) of smaller diameter at closing gas exchange valve (1 , 2) opens. Ventiltrieb nach Anspruch 4 soweit auf Anspruch 3 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckentlastungsventile (24) über Druckentlastungskanäle (25) hydraulisch mit dem Druckentlastungsraum (10) verbunden sind, wobei die Druckentlastungskanäle (25) in der Verbindung zwischen dem Druckspeicherraum (16) und dem Druckentlastungsraum (10) stromaufwärts des weiteren Rückschlagventils (26) münden.Valve gear after Claim 4 so far up Claim 3 rearwardly, characterized in that the pressure relief valves (24) via hydraulic discharge channels (25) are hydraulically connected to the pressure relief chamber (10), wherein the pressure relief channels (25) in the connection between the pressure storage chamber (16) and the pressure relief space (10) upstream of the other Non-return valve (26) open. Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Nehmerkolben (7) in einem zweiten Nehmerzylinder geführt ist, der einen hydraulisch mit dem Druckspeicherraum (16) verbundenen Überströmkanal (27) aufweist, dessen Mündung (28) im zweiten Nehmerzylinder bis zum Erreichen eines vorbestimmten Kolbenhubs vom Außenmantel des zweiten Nehmerkolbens (7) verschlossen ist.Valve gear according to one of the preceding claims, characterized in that the second slave piston (7) is guided in a second slave cylinder having a hydraulically connected to the pressure accumulator space (16) overflow channel (27) whose mouth (28) in the second slave cylinder to the Reaching a predetermined piston stroke from the outer jacket of the second slave piston (7) is closed. Ventiltrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Nehmerzylinder einen weiteren Überströmkanal (30) aufweist, der hydraulisch mit dem Druckentlastungsraum (10) verbunden ist und dessen Mündung (31) im zweiten Nehmerzylinder bis zum Erreichen eines vorbestimmten weiteren Kolbenhubs vom Außenmantel des zweiten Nehmerkolbens (7) verschlossen ist, wobei der vorbestimmte weitere Kolbenhub größer ist als der vorbestimmte Kolbenhub.Valve gear after Claim 6 , characterized in that the second slave cylinder has a further overflow channel (30) which is hydraulically connected to the pressure relief chamber (10) and the mouth (31) in the second slave cylinder until reaching a predetermined further piston stroke from the outer jacket of the second slave piston (7) is closed, wherein the predetermined further piston stroke is greater than the predetermined piston stroke.
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