DE102017107690A1 - Switchable drag lever for a valve train of an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen schaltbaren Schlepphebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Primärhebel (1) und einem an diesem schwenkbeweglich abgestützten Sekundärhebel (2), wobei Primär- und Sekundärhebel (1, 2) zum Schalten durch zumindest ein Koppelelement () koppelbar sind, das in einer Bohrung (7) durch Druckmittelbeaufschlagung verschiebbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der Druckmittelbeaufschlagung der Bohrung (7) ein Steuerventil (10) und eine Aktorik (11) zur Betätigung desselben in den Primärhebel (1) integriert sind, wobei zumindest ein im Primärhebel (1) angeordneter erster und ein zweiter Druckmittelkanal (14, 17) mit dem Steuerventil (10) kommunizieren und der erste Druckmittelkanal (14) mit Druckmittel aus einem Druckmittelreservoir der Brennkraftmaschine beaufschlagbar und der zweite Druckmittelkanal (14, 17) mit der Bohrung (7) verbunden ist.The invention relates to a switchable rocker arm for a valve train of an internal combustion engine with a primary lever (1) and a pivotally supported on this secondary lever (2), said primary and secondary levers (1, 2) for switching through at least one coupling element () can be coupled, the in a bore (7) slidably disposed by Druckmittelbeaufschlagung, characterized in that for controlling the Druckmittelbeaufschlagung the bore (7), a control valve (10) and an actuator (11) for actuating the same in the primary lever (1) are integrated, wherein at least a in the primary lever (1) arranged first and a second pressure medium channel (14, 17) communicate with the control valve (10) and the first pressure medium channel (14) acted upon by pressure medium from a pressure medium reservoir of the internal combustion engine and the second pressure medium channel (14, 17) with the Bore (7) is connected.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft einen schaltbaren Schlepphebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher definierten Art.The invention relates to a switchable drag lever for a valve train of an internal combustion engine according to the closer defined in the preamble of
Hydraulisch schaltbare Ventiltriebskomponenten in Brennkraftmaschinen werden üblicherweise von einer zentralen Schaltölgalerie versorgt, der ein Magnetventil als zentrales Schaltventil, zugeordnet ist. Beispielsweise ist aus
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen schaltbaren Schlepphebel der vorgenannten Art zu schaffen, der die beschriebenen Nachteile vermeidet, einfach aufgebaut und kostengünstig gestaltet ist.The invention is therefore an object of the invention to provide a switchable rocker arm of the aforementioned type which avoids the disadvantages described, is simple in design and cost-effective.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.The object is solved by the features of
Es wird ein schaltbarer Schlepphebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Primärhebel und einem an diesem schwenkbeweglich abgestützten Sekundärhebel vorgeschlagen, wobei Primär- und Sekundärhebel zum Schalten durch zumindest ein Koppelelement koppelbar sind, das in einer Bohrung durch Druckmittelbeaufschlagung verschiebbar angeordnet ist. Zur Steuerung der Druckmittelbeaufschlagung der Bohrung ist vorgesehen, ein Steuerventil mit einer Aktorik zur Betätigung desselben direkt in den Primärhebel zu integrieren. Da im Primärhebel zumindest ein erster und ein zweiter Druckmittelkanal mit dem Steuerventil kommunizieren und der erste Druckmittelkanal mit Druckmittel aus einem Druckmittelreservoir der Brennkraftmaschine unter Schaltdruck beaufschlagbar und der zweite Druckmittelkanal mit der Bohrung verbunden ist, wird der erforderliche Schaltdruck zur Druckmittelbeaufschlagung des Koppelelements in der Bohrung und damit die eigentliche Schaltenergie aus dem Druckmittelreservoir über das Steuerventil bereitgestellt. Die Vorgabe der Schaltstellung bzw. des Steuerzustands des Steuerventils ist durch die direkt im Primärhebel angeordnete Aktorik einstellbar, die nur eine geringe Energiedichte benötigt, so dass eine aufwendige, leistungsstarke und entsprechenden Bauraum beanspruchende Aktorik vermieden wird. Der schaltbare Schlepphebel ist zudem durch das integrierte Steuerventil individuell und diskret ansteuerbar. Eine separate Druckmittelgalerie inklusive einer Spüldrossel und lange Schaltwege zwischen Steuerventil und Koppelmechanismus werden vermieden.It is proposed a switchable rocker arm for a valve train of an internal combustion engine having a primary lever and a pivotally supported on this secondary lever, wherein primary and secondary levers for switching by at least one coupling element can be coupled, which is slidably disposed in a bore by Druckmittelbeaufschlagung. To control the pressurizing of the bore is provided to integrate a control valve with an actuator for operating the same directly into the primary lever. Since in the primary lever at least a first and a second pressure medium channel communicate with the control valve and the first pressure medium channel with pressure medium from a pressure medium reservoir of the internal combustion engine under switching pressure acted upon and the second pressure medium channel is connected to the bore, the required switching pressure for pressurizing the coupling element in the bore and so that the actual switching energy is provided from the pressure medium reservoir via the control valve. The specification of the switching position or the control state of the control valve is adjustable by the directly arranged in the primary lever actuators, which requires only a low energy density, so that a complex, powerful and corresponding space-consuming actuator is avoided. The switchable drag lever is also individually and discretely controlled by the integrated control valve. A separate pressure medium gallery including a scavenging throttle and long switching paths between control valve and coupling mechanism are avoided.
Vorzugsweise ist das Steuerventil zumindest abschnittsweise in einer Aufnahme direkt am Primärhebel angeordnet. Bevorzugt kommuniziert dabei an der Innenmantelfläche der Aufnahme der erste Druckmittelkanal mit einem Zulaufanschluss des Steuerventils und der zweite Druckmittelkanal mit einem Arbeitsanschluss des Steuerventils. Auf diese Weise ist durch Ansteuerung des Steuerventils im Primärhebel der erste Druckmittelkanal und der über das Steuerventil mit diesem verbindbare zweite Druckmittelkanal und damit das Koppelelement in der Bohrung mit Druckmittel unter Schaltdruck aus dem Druckmittelreservoir zum Schalten beaufschlagbar.Preferably, the control valve is at least partially arranged in a receptacle directly on the primary lever. Preferably, the first pressure medium channel communicates with an inlet connection of the control valve and the second pressure medium channel with a working connection of the control valve on the inner lateral surface of the receptacle. In this way, by driving the control valve in the primary lever of the first pressure medium channel and the via the control valve with this connectable second pressure medium channel and thus the coupling element in the bore with pressure medium under switching pressure from the pressure medium reservoir for switching acted upon.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist im Primärhebel ein dritter Druckmittelkanal vorgesehen, der mit der das Koppelelement aufnehmenden Bohrung verbunden ist und und an der Innenmantelfläche der Aufnahme mit dem Steuerventil kommuniziert. Bevorzugt ist hierbei am Steuerventil neben dem ersten Arbeitsanschluss ein zweiter Arbeitsanschluss ausgebildet. Bevorzugt sind hierbei je nach Steuerzustand des Steuerventils der zweite und dritte Druckmittelkanal mit dem ersten oder zweiten Arbeitsanschluss des Steuerventils verbindbar. Dadurch ist das Koppelelement wechselseitig über den ersten oder zweiten Arbeitsanschluss zum Hin- und Herverschieben in der Bohrung mit Druckmittel beaufschlagbar. Auf diese Weise ist ein Schalten des Koppelmechanismus bzw. des Schlepphebels alleine durch Druckmittelbeaufschlagung, insbesondere rein hydraulisch, möglich. Gegebenenfalls kann eine kleine Rückstellfeder vorgesehen sein, die im drucklosen Zustand z.B. beim Motorstart einen definierten Ruhezustand sicherstellt.In a further preferred embodiment of the invention, a third pressure medium channel is provided in the primary lever, which is connected to the coupling element receiving bore and communicates with the control valve on the inner lateral surface of the receptacle. In this case, a second working connection is preferably formed on the control valve in addition to the first working connection. Depending on the control state of the control valve, the second and third pressure medium channels may be connected to the first or second working connection of the control valve. As a result, the coupling element is mutually acted upon by the first or second working port for shifting back and forth in the bore with pressure medium. In this way, a switching of the coupling mechanism or the drag lever alone by pressure medium, in particular purely hydraulically possible. Optionally, a small return spring may be provided, which ensures a defined idle state in the unpressurized state, for example when starting the engine.
Es ist von Vorteil, wenn das Steuerventil mit der Aktorik eine vormontierbare Baueinheit bilden. Dabei ist diese in eine von einem Hebelende des Primärhebels ausgehende Aufnahme kraft- und/oder formschlüssig zur Montage einfach einsteckbar. Die Aufnahme ist dabei beispielsweise durch eine Bohrung einfach herstellbar.It is advantageous if the control valve with the actuators form a preassembled unit. In this case, it is in one of a lever end of the primary lever outgoing recording force and / or positive fit for mounting easily inserted. The recording is easy to produce, for example, through a hole.
In besonders vorteilhafter Weise ist das Steuerventil mit der Aktorik als elektrohydraulische Stelleinheit in den schaltbaren Schlepphebel integriert, wodurch eine diskrete bzw. selektive elektrohydraulische Aktuierung desselben mit sehr kurzen Schaltwegen ermöglicht wirkt. Die Aktorik wird vorzugsweise durch zumindest einen elektromagnetischen Aktor gebildet. Steuerventil und Aktorik bilden auf diese Weise ein elektromagnetisches Steuerventil.In a particularly advantageous manner, the control valve is integrated with the actuator as electro-hydraulic actuator in the switchable drag lever, whereby a discrete or selective electro-hydraulic actuation of the same with very short switching paths allows. The actuator is preferably formed by at least one electromagnetic actuator. Control valve and actuators form in this way an electromagnetic control valve.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn zur elektrischen Versorgung des schaltbaren Schlepphebels bzw. der Aktorik ein die Bewegung des Primärhebels ausgleichender bzw. mit dieser mitgeführter flexibler elektrischer Anschluss, insbesondere eine flexible Verkabelung zur elektrischen Steuersignalübertragung, vorgesehen ist. In weiterhin besonders vorteilhafter Weise, können zur induktiven Versorgung elektrische Schleifkontakte vorgesehen sein.It is particularly advantageous if, for the electrical supply of the switchable drag lever or the actuator, a movement of the primary lever compensating or mitgeführter with this flexible electrical connection, in particular a flexible wiring for electrical control signal transmission is provided. In a further particularly advantageous manner, electrical sliding contacts can be provided for the inductive supply.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Aufnahme für das Steuerventil in einem abstützseitigen Hebelendbereich des Primärhebels ausgebildet, der an der Hebelunterseite eine Kontaktfläche zur schwenkbeweglichen Abstützung des Primärhebels bildet.In a further preferred embodiment of the invention, the receptacle for the control valve is formed in a support-side lever end region of the primary lever, which forms a contact surface for the pivotable support of the primary lever on the lever underside.
Der erste Druckmittelkanal kann besonders einfach als Durchgangsbohrung im Primärhebel zwischen der Aufnahme und einer Kontaktfläche zur schwenkbeweglichen Abstützung des Primärhebels ausgeführt sein.The first pressure medium channel can be particularly easily designed as a through hole in the primary lever between the receptacle and a contact surface for pivotally supporting the primary lever.
Dabei ist eine einfache Druckmittelzulaufverbindung am ersten Druckmittelkanal erreichbar, wenn dieser an der Kontaktfläche mit einem Druckmittelzulaufkanal eines an dieser angreifenden Abstützelements zur schwenkbeweglichen Abstützung des Primärhebels kommuniziert.In this case, a simple Druckmittelzulaufverbindung on the first pressure medium channel is reached when it communicates at the contact surface with a pressure medium inlet channel of an attacking on this support member for pivotally supporting the primary lever.
Die Aufnahme für das Steuerventil ist als Sacklochbohrung besonders einfach herstellbar. Diese geht vorzugsweise von einem abstützseitigen Hebelende des Primärhebels stirnseitig aus und verläuft in Hebellängsrichtung.The receptacle for the control valve is particularly easy to produce as a blind hole. This preferably starts from a support-side lever end of the primary lever end face and extends in the lever longitudinal direction.
Es ist vorteilhaft, wenn die Aufnahme und die Bohrung am abstützseitigen Hebelendbereich des Primärhebels in Hebellängsrichtung hintereinander und zumindest teilweise miteinander fluchtend angeordnet sind.It is advantageous if the receptacle and the bore are arranged on the support-side lever end region of the primary lever in the longitudinal direction of the lever one behind the other and at least partially in alignment with one another.
Es ist weiterhin von Vorteil, wenn die Aufnahme für das Steuerventil und die Bohrung für das Koppelelement in einem Gehäuse am abstützseitigen Hebelendbereich des Primärhebels angeordnet sind. Aufnahme und Bohrung sind vorzugsweise als Sacklochbohrungen ausgeführt. Diese gehen bevorzugt von voneinander abgewandten stirnseitigen Enden des Gehäuses aus und erstrecken sich in Hebellängsrichtung. Vorzugsweise bildet dabei das Gehäuse an der Hebelunterseite die Kontaktfläche zur schwenkbeweglichen Abstützung des Primärhebels.It is also advantageous if the receptacle for the control valve and the bore for the coupling element are arranged in a housing on the support-side lever end region of the primary lever. Recording and drilling are preferably designed as blind holes. These are preferably from opposite end faces of the housing and extend in the longitudinal direction of the lever. Preferably, the housing on the lever underside forms the contact surface for pivotally supporting the primary lever.
Als Druckmittel wird in besonders vorteilhafter Weise Hydraulikmittel, hier Motoröl aus dem Motorölkreislauf der Brennkraftmaschine, verwendet. Das Steuerventil und die Aktorik zur Betätigung desselben bilden dabei vorzugsweise eine elektrohydraulische Stelleinheit zum selektiven Schalten eines Schlepphebels.As a pressure medium hydraulic fluid, in this case engine oil from the engine oil circuit of the internal combustion engine is used in a particularly advantageous manner. The control valve and the actuators for actuating the same preferably form an electrohydraulic actuating unit for the selective switching of a finger lever.
Der Primärhebel kann in besonders vorteilhafter Weise als sogenannter Außenhebel ausgeführt sein, der den Sekundärhebel als sogenannten Innenhebel zumindest abschnittsweise umfasst. Denkbar ist auch, den Primärhebel als Innenhebel auszuführen, der vom Sekundärhebel als Außenhebel zumindest abschnittsweise umfasst ist.The primary lever can be designed in a particularly advantageous manner as a so-called outer lever, which includes the secondary lever as a so-called inner lever at least in sections. It is also conceivable to carry out the primary lever as an inner lever, which is at least partially covered by the secondary lever as an outer lever.
In weiterhin besonders vorteilhafter Weise ist das Koppelelement in der Bohrung durch Druckmittelbeaufschlagung entgegen der Federkraft von Rückstellfedermitteln verschiebbar. Bevorzugt ist dabei das Koppelelement durch die Rückstellfedermittel in eine Primär- und Sekundärhebel koppelnde Grundstellung vorgespannt.In a further particularly advantageous manner, the coupling element is displaceable in the bore by pressure medium against the spring force of return spring means. Preferably, the coupling element is biased by the return spring means in a primary and secondary lever coupling basic position.
Die Erfindung ist außer in schaltbaren Schlepphebeln auch in anderen schaltbaren Ventiltriebskomponenten besonders vorteilhaft einsetzbar.The invention can also be used particularly advantageously in switchable rocker arms in other switchable valve train components.
Figurenlistelist of figures
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:
-
1 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen schaltbaren Schlepphebels in einem ersten Ausführungsbeispiel, -
2 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen schaltbaren Schlepphebels in einem zweiten Ausführungsbeispiel.
-
1 a longitudinal section of a switchable control lever according to the invention in a first embodiment, -
2 a longitudinal section of a switchable control lever according to the invention in a second embodiment.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen Detailed description of the drawings
Der in
Der Koppelmechanismus
Die Druckmittelbeaufschlagung der Bohrung
Die Aufnahme
Das Steuerventil
Im Gehäuse
Der zweite Druckmittelkanal
Bohrung
Das Koppelelement
In der in
Soll dagegen der Koppelmechanismus
Zusätzlich zum zweiten Druckmittelkanal
In der in
Soll dagegen der Koppelmechanismus
In
Der Sekundärhebel
In entkoppeltem Zustand führt der Sekundärhebel
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Primärhebelprimary lever
- 22
- Sekundärhebelsecondary lever
- 33
- Kontaktflächecontact area
- 44
- Abstützelementsupporting
- 55
- Koppelmechanismuscoupling mechanism
- 66
- Gehäusecasing
- 7 7
- Bohrungdrilling
- 88th
- RückstellfedermittelReturn spring means
- 99
- Koppelelementcoupling element
- 1010
- Steuerventilcontrol valve
- 1111
- Aktorikactuators
- 1212
- Aufnahmeadmission
- 1313
- Tanktank
- 1414
- DruckmittelkanalPressure fluid channel
- 1515
- DruckmittelzulaufkanalPressure fluid inlet channel
- 1616
- AbstützkopfAbstützkopf
- 1717
- DruckmittelkanalPressure fluid channel
- 1818
- Abschnittsection
- 1919
- Abschnittsection
- 2020
- Ringabsatzannular shoulder
- 2121
- Wirkflächeeffective area
- 2222
- Koppelflächecoupling surface
- 2323
- Mitnehmer- bzw. AnlageflächeCarrier or contact surface
- 2424
- Koppelmechanismuscoupling mechanism
- 2525
- DruckmittelkanalPressure fluid channel
- 2626
- Abschnittsection
- 2727
- Abschnittsection
- 2828
- Wirkflächeeffective area
- AA
- Arbeitsanschlussworking port
- BB
- Arbeitsanschlussworking port
- PP
- Zulaufanschlussinflow connection
- TT
- Ablaufanschlussdrain connection
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE102017107690.5A DE102017107690A1 (en) | 2017-04-10 | 2017-04-10 | Switchable drag lever for a valve train of an internal combustion engine |
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Citations (1)
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DE4334995C2 (en) | 1993-10-14 | 1996-01-11 | Audi Ag | Valve train for a multi-cylinder internal combustion engine |
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- 2017-04-10 DE DE102017107690.5A patent/DE102017107690A1/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE4334995C2 (en) | 1993-10-14 | 1996-01-11 | Audi Ag | Valve train for a multi-cylinder internal combustion engine |
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