DE102018113924A1

DE102018113924A1 - Ölstromsystem zur Motorzylinderabschaltung

Info

Publication number: DE102018113924A1
Application number: DE102018113924.1A
Authority: DE
Inventors: Jeff D. Fluharty; Jonathan Denis Crowe; John Christopher Riegger; James E. Froling
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-06-13
Filing date: 2018-06-11
Publication date: 2018-12-13
Also published as: US10465571B2; US20180355770A1; US20200003089A1; US10774698B2; CN109083751A

Abstract

Es sind Verfahren und Systeme für ein Motorölsystem eines Zylinderkopfes vorgesehen. In einem Beispiel können zu einem Motorölsystem eine erste Ölleitung und eine zweite Ölleitung gehören, die über eine Vielzahl von Ölkammern fluidisch miteinander gekoppelt sind. Zu jeder Ölkammer gehört ein Stopfen, und ein oder mehrere der Stopfen können einen Schlitz enthalten, der so geformt ist, dass er einen Motorölstrom von einem Magnetventil zur zweiten Ölleitung leitet.

Description

Gebiet
Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zum Steuern eines Ölstroms eines Fahrzeugmotorsystems.
Stand der Technik/Kurzdarstellung
Motoren mit Zylinderabschaltung verwenden oftmals eine Baugruppe zur Ventilabschaltung mit einem Rollenschlepphebel, der von einem aktivierten Modus in einen deaktivierten Modus gebracht werden kann. Zu einem Verfahren zum Aktivieren und Deaktivieren des Rollenschlepphebels (z. B. ein Kipphebel) gehört die Verwendung eines mittels Öldruck angesteuerten Rastbolzens, der in einem inneren Arm des Rollenschlepphebels angeordnet ist. Im aktivierten Modus lässt der Rastbolzen den inneren Arm und den äußeren Arm in einem eingerasteten Zustand ineinandergreifen, um über eine Bewegung des inneren Arms eine Bewegung des äußeren Arms herbeizuführen. Der äußere Arm bewegt ein Abblasventil, um die Aufnahme von Gasen in die Brennkammer zu kontrollieren oder um Gase aus der Brennkammer abzuführen. Im deaktivierten Modus greift der innere Arm mit dem äußeren Arm in einem nicht eingerasteten Zustand nicht ineinander und wird die Bewegung des inneren Arms nicht auf den äußeren Arm und das Abblasventil übertragen, wodurch die Bewegung verloren geht.
Wie im Stand der Technik der Ventilabschaltung üblich, kommt es nur dann zu Modusübergängen, entweder vom eingerasteten in den nicht eingerasteten Zustand oder umgekehrt, wenn der Rollenschlepphebel mit einem Basiskreisabschnitt der Nocke ineinandergreift. Dadurch wird sichergestellt, dass die Modusänderung erfolgt, während die Baugruppe zur Ventilabschaltung und insbesondere der Einrastmechanismus mit keiner Last beaufschlagt sind. Durch die hohe Drehzahl der Nocke ist es wünschenswert, aber schwierig, die Zeit zu verringern, die erforderlich ist, um von einem eingerasteten Zustand in einen nicht eingerasteten Zustand zu wechseln, um den Wechsel während eines Basiskreiszeitraums durchführen zu können. Die Erfinder haben in der vorliegenden Schrift erkannt, dass ein Problem, das sich im Rahmen von Modusübergängen eines Rollenschlepphebels ergeben kann, einschließlich eines durch Öldruck angesteuerten Rastbolzens, in der Gegenwart von Luft liegt, die im Hydraulikschaltkreis des Rastbolzens eingeschlossen ist. In der Hydraulikschaltung eingeschlossene Luft kann komprimiert werden und die Zeit verlängern, die erforderlich ist, um vom eingerasteten Zustand in den nicht eingerasteten Zustand oder umgekehrt zu wechseln.
Die Hydraulikschaltung des Rastbolzens eines schaltenden Rollenschlepphebels kann mit Hydraulikdruck betriebsfertig gemacht werden, während dieser im eingerasteten Zustand läuft, um den Übergang in den nicht eingerasteten Zustand zu erleichtern. In einem Beispiel wird diese Vorbereitung auf den Betrieb dadurch erreicht, dass ein hydraulisches Spielausgleichselement mit doppelter Funktion (HLA) verwendet wird, das so konfiguriert ist, dass es einer Hydraulikschaltung des Rastbolzens ein Hydraulikfluid bei einem ersten, unteren Druck oder einem zweiten, höheren Druck bereitstellt. Der erste und der zweite Druck sind an einer oberen Einfüllöffnung des hydraulischen Spielausgleichselements auf der Grundlage eines Zustands eines Ölsteuerventils vorhanden. Das hydraulische Spielausgleichselement leitet das Hydraulikfluid über einen einzelnen Anschluss zur Hydraulikschaltung des Rastbolzens, der sich in einem Pleuel des Spielausgleichselementes befindet. Ein beispielhafter Ansatz wird von Hendriksma et al. in E.P. 1892387 gezeigt. Darin ist ein hydraulisches Spielausgleichselement mit doppeltem Zulauf so ausgestattet, dass es zwei benachbarten Ölleitungen für Ventilbetätigungsmechanismen eines Zylinders Öl zuführt. Die beiden Ölleitungen sind fluidisch im hydraulischen Spielausgleichselement gekoppelt, um den Ventilbetätigungsmechanismen je nach Motorbedingungen verschiedene Hydraulikfluiddrücke zuzuführen. In einer ersten Leitung strömt ein Hydraulikfluid bei höherem Druck zur zweiten Leitung, um eingeschlossene Luft in der zweiten Ölleitung zu einem Überdruckventil zu leiten.
Nun haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung jedoch mögliche Probleme im Zusammenhang mit solchen Systemen erkannt. Als ein Beispiel können durch das fluidische Koppeln einer ersten Leitung mit einer zweiten Leitung in einem hydraulischen Spielausgleichselement Kosten und/oder eine Komplexität des hydraulischen Spielausgleichselements erhöht werden und kann dies die Wartung des Motorölsystems erschweren.
In einem Beispiel können die vorstehend beschriebenen Probleme unter Verwendung eines Systems angegangen werden, das folgendes umfasst: eine erste Vielzahl von Ölkanälen, eine zweite Vielzahl von Ölkanälen und eine Ölkammer, die alle in einem Motorzylinderkopf angeordnet sind; ein sich in der Ölkammer befindlicher Stopfen, der einen Schlitz umfasst, der fluidisch mit einem ersten Abschnitt der zweiten Vielzahl von Ölkanälen gekoppelt ist; und einen Zwischenraum zwischen dem Stopfen und der Ölkammer, wobei der Zwischenraum die erste und die zweite Vielzahl von Ölkanälen fluidisch koppelt. Dadurch kann Öl durch den Zwischenraum von der ersten Vielzahl von Kanälen in die zweite Vielzahl von Kanälen strömen.
Als ein Beispiel kann jeder Stopfen über die zweite Vielzahl von Kanälen und einen entsprechenden Schlitz jedes Stopfens Motoröl in Richtung von separaten hydraulischen Spielausgleichselementen leiten, wobei die mit der zweiten Vielzahl von Kanälen gekoppelten hydraulischen Spielausgleichselemente zwischen einem aktivierten Modus und einem deaktivierten Modus eingestellt werden können. Die Stopfen trennen Abschnitte der zweiten Vielzahl von Kanälen fluidisch, damit Zylinder des Motors einzeln abgeschaltet werden können. Zusätzlich kann durch den durch jeden Stopfen gebildeten Zwischenraum strömendes Öl eine Menge an Luft verringert werden, die in der ersten und der zweiten Vielzahl von Kanälen vorhanden ist, wodurch auch eine Wahrscheinlichkeit eines Luftstroms in die Einlässe der hydraulischen Spielausgleichselemente verringert wird. Durch das Verringern einer Luftmenge im Motorölsystem können eine Wahrscheinlichkeit einer Verschlechterung des Ölsystems verringert und eine Wartungsfreundlichkeit des Systems verbessert werden.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Schutzumfang einzig durch die Patentansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Zudem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil der vorliegenden Offenbarung angeführte Nachteile überwinden.
Figurenliste

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Motorsystems mit einer Vielzahl von Einlassventilen und Auslassventilen.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer Vielzahl von Ölströmungskanälen eines Zylinderventilbetätigungssystems eines Motorsystems, wobei die Vielzahl von Ölströmungskanälen fluidisch mit einer Vielzahl von geschlitzten Stopfen gekoppelt ist.
3 zeigt eine erste perspektivische Ansicht eines Zylinderkopfes eines Motorsystems.
4 zeigt eine zweite perspektivische Ansicht des Zylinderkopfes aus 3.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht von Ölkanälen, die in einem Innenraum des Zylinderkopfes aus den 3-4 gebildet sind.
6 zeigt eine Querschnittsansicht eines Teils des in den 3-4 gezeigten Zylinderkopfes, einschließlich der in 5 gezeigten Ölkanäle, und eines ersten Stopfens, eines zweiten Stopfens und eines dritten Stopfens, die in den Ölkanälen angeordnet sind.
7 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht des ersten Stopfens aus 6.
8 zeigt den ersten Stopfen aus den 6-7 aus dem Zylinderkopf entfernt.
9 zeigt den zweiten Stopfen aus den 6-7 aus dem Zylinderkopf entfernt.
10 veranschaulicht ein Verfahren zum Leiten von Öl durch einen Zylinderkopf mit einer Vielzahl von Stopfen.

Die 3-9 sind maßstabsgetreu gezeigt, wenngleich nach Bedarf auch andere relative Abmessungen verwendet werden können.
Detaillierte Beschreibung
Die nachstehende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Regeln eines Ölstroms in einem Zylinderventilbetätigungssystem in einem Fahrzeugmotorsystem. Zu einem Motorsystem eines Fahrzeugs, wie etwa das in 1 veranschaulichte Fahrzeug, gehört eine Vielzahl von Zylindern, die durch einen Zylinderkopf verschlossen sind, wie etwa der in den 3-4 gezeigte Zylinderkopf. Jeder Zylinder kann über ein oder mehrere Einlassventile Ansaugluft empfangen und kann Verbrennungsgase (z. B. verbranntes Gemisch aus Luft/Kraftstoff) über ein oder mehrere Auslassventile ausstoßen, wobei jedes Einlassventil und jedes Auslassventil mit separaten Kipphebeln gekoppelt ist und durch die Kipphebel angesteuert werden kann (wie etwa die in den 3-4 gezeigten Kipphebel). Jeder Kipphebel kann Hydraulikfluid (z. B. Motoröl) bei einem ersten, unteren Druck über eine erste Ölleitung empfangen. Ein oder mehrere der Zylinder können von einem aktivierten Modus, in dem Gase (z. B. Luft) über eine Bewegung der Einlassventile in die Zylinder strömen und über die Bewegung der Auslassventile aus den Zylindern strömen, in einen deaktivierten Modus eingestellt werden, in dem die Einlassventile und Auslassventile sich nicht bewegen und keine Gase in die Zylinder oder aus den Zylindern strömen. Um die Zylinder vom aktivierten Modus in den deaktivierten Modus (oder umgekehrt) zu bringen, kann eine Gruppe der mit den Zylindern gekoppelten Kipphebel zusätzlich Hydraulikfluid mit einem zweiten, einstellbaren Druck über eine zweite Ölleitung empfangen (wie die erste und die zweite Ölleitung aus den 5-7). Der Öldruck in der zweiten Ölleitung kann über die Ansteuerung eines oder mehrerer Magnetventile angepasst werden, wie etwa die in 2 schematisch dargestellten Magnetventile, um einen oder mehrere der mit den Zylindern gekoppelten Kipphebel zu aktivieren und/oder zu deaktivieren.
Eine Vielzahl von Stopfen (wie etwa die Stopfen aus den 8-9) ist in Ölkammern angeordnet, mit denen die erste Leitung mit der zweiten Leitung gekoppelt wird. Ein oder mehrere der Stopfen enthalten einen Schlitz, damit Öl von den Magnetventilen zur zweiten Ölleitung strömen kann. Die Stopfen verringern einen Ölstrom in der zweiten Leitung direkt zwischen den mit verschiedenen Zylindern gekoppelten Kipphebeln, so dass ein oder mehrere der Zylinder in Relation zu jedem anderen Zylinder unabhängig aktiviert und/oder deaktiviert werden können. Eine kleine Menge an Öl kann durch einen Zwischenraum zwischen einer Außenfläche jedes Stopfens und Innenflächen der jeweiligen Ölkammern strömen, in denen die Stopfen angeordnet sind (wie anhand des Verfahrens aus 10 gezeigt). Durch derartiges Konfigurieren der Stopfen, dass die kleine Menge an Öl durch den Zwischenraum strömen kann, kann eine Zeit verkürzt werden, die zum Einstellen des Öldruckes in der zweiten Leitung erforderlich ist. Dadurch kann eine Zeit zum Einstellen der Kipphebel in der Gruppe von Kipphebeln von einem deaktivierten Modus auf einen aktivierten Modus (oder umgekehrt) verkürzt werden.
1 zeigt ein Beispiel eines Zylinders 14 (der in der vorliegenden Schrift als eine Brennkammer bezeichnet werden kann) des Verbrennungsmotors 10 im Fahrzeug 5. Der Motor 10 kann mindestens teilweise durch ein Steuersystem, das die Steuerung 12 enthält, und durch eine Eingabe von einem Fahrzeugführer 130 über eine Eingabevorrichtung 132 gesteuert werden. In diesem Beispiel gehören zur Eingabevorrichtung 132 ein Gaspedal und ein Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Der Zylinder 14 des Motors 10 kann Zylinderwände 136 umfassen, die durch den Zylinderkopf 159 geschlossen sind. Zum Zylinderkopf 159 gehört eine Vielzahl von Kanälen, die durch Innenflächen des Zylinderkopfes 159 gebildet und so konfiguriert ist, dass Hydraulikfluid (z. B. Motoröl) zu verschiedenen Komponenten des Motors 10 geleitet wird (z. B. Abschaltbaugruppen eines oder mehrerer Einlass- und/oder Auslassventile, wie nachstehend näher beschrieben). Zum Zylinder 14 gehört ein Kolben 138, der darin positioniert ist. Der Kolben 138 kann an die Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, so dass eine Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Rotationsbewegung der Kurbelwelle übersetzt wird. Die Kurbelwelle 140 kann über ein Getriebesystem an zumindest ein Antriebsrad des Fahrzeugs 5 gekoppelt sein. Ferner kann ein Anlasser (nicht dargestellt) über ein Schwungrad mit der Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, um einen Anlassvorgang des Motors 10 zu ermöglichen.
Der Zylinder 14 kann über eine Reihe von Ansaugluftkanälen 142, 144 und 146 Ansaugluft aufnehmen. Der Ansaugluftkanal 146 kann zusätzlich zu dem Zylinder 14 mit anderen Zylindern des Motors 10 kommunizieren. In einigen Beispielen können ein oder mehrere der Ansaugkanäle eine Aufladevorrichtung, wie etwa einen Turbolader oder einen Kompressor, umfassen. Zum Beispiel zeigt 1 den Motor 10 mit einem Turbolader ausgelegt, zu dem ein Verdichter 174, der zwischen den Ansaugluftkanälen 142 und 144 angeordnet ist, und eine Abgasturbine 176, die entlang einem Abgaskanal 148 angeordnet ist, gehören. Der Verdichter 174 kann zumindest teilweise über eine Welle 180 durch die Abgasturbine 176 mit Strom versorgt werden, wenn die Aufladevorrichtung als ein Turbolader konfiguriert ist. In anderen Beispielen, wie etwa, wenn der Motor 10 mit einem Kompressor versehen ist, kann die Abgasturbine 176 jedoch gegebenenfalls weggelassen werden, wobei der Verdichter 174 durch mechanische Eingaben von einem Antrieb oder dem Motor 10 angetrieben werden kann. Eine Drossel 162, zu der eine Drosselklappe 164 gehört, kann entlang einem Ansaugdurchlass des Motors bereitgestellt sein, um die Durchflussgeschwindigkeit und/oder den Druck der Ansaugluft zu variieren, die den Motorzylindern bereitgestellt wird. Beispielsweise kann die Drossel 162 dem Verdichter 174 nachgeschaltet angeordnet sein, wie in 1 gezeigt, oder sie kann alternativ dem Verdichter 174 vorgeschaltet angeordnet sein.
Der Abgaskanal 148 kann zusätzlich zu dem Zylinder 14 Abgase von anderen Zylindern des Motors 10 aufnehmen. Der Abgassensor 128 wird so gezeigt, dass er vor der Emissionssteuervorrichtung 178 mit dem Abgaskanal 148 gekoppelt ist. Der Sensor 128 kann aus verschiedenen geeigneten Sensoren zum Bereitstellen einer Angabe eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases ausgewählt sein, wie beispielsweise eine lineare Lambdasonde oder UEGO-Sonde (universal exhaust gas oxygen sensor; Breitband- oder Weitbereichlambdasonde), eine binäre Lambdasonde oder EGO-Sonde (wie dargestellt), eine HEGO-Sonde (beheizte EGO-Sonde), ein NOx-, Kohlenwasserstoff- oder CO-Sensor. Bei der Abgasreinigungsvorrichtung 178 kann es sich um einen Dreiwegekatalysator (three way catalyst - TWC), eine NOx-Falle, diverse andere Abgasreinigungsvorrichtungen oder Kombinationen daraus handeln.
Zu jedem Zylinder des Motors 10 gehören ein oder mehrere Einlassventile und ein oder mehrere Auslassventile. Beispielsweise weist der Zylinder 14 der Darstellung nach mindestens ein Einlasstellerventil 150 und mindestens ein Auslasstellerventil 156 auf, die in einem oberen Bereich des Zylinders 14 angeordnet sind (z. B. im Zylinderkopf 159 angeordnet). In einigen Beispielen kann jeder Zylinder des Motors 10, einschließlich Zylinder 14, mindestens zwei Einlasstellerventile und mindestens zwei Auslasstellerventile enthalten, die in einem oberen Bereich des Zylinders angeordnet sind.
Das Einlassventil 150 kann durch die Steuerung 12 durch Nockenbetätigung über das Nockenbetätigungssystem 151 gesteuert werden. Gleichermaßen kann das Auslassventil 156 durch die Steuerung 12 über das Nockenbetätigungssystem 153 gesteuert werden. Zu den Nockenbetätigungssystemen 151 und 153 können jeweils eine oder mehrere Nocken (z. B. Einlassnocke 165 bzw. Auslassnocke 167) gehören und diese können ein oder mehrere der folgenden Systeme nutzen: System zur Nockenprofilverstellung (Cam Profile Switching - CPS), System zur variablen Nockenansteuerung (Variable Cam Timing - VCT), System zur variablen Ventilansteuerung (Variable Valve Timing - WT) und/oder System zum variablen Ventilhub (Variable Valve Lift - VVL), die durch die Steuerung 12 betrieben werden können, um den Ventilbetrieb zu variieren. Der Betrieb des Einlassventils 150 und Auslassventils 156 kann durch (nicht abgebildete) Ventilpositionssensoren und/oder Nockenwellenpositionssensoren 155 bzw. 157 bestimmt werden. Bei alternativen Ausführungsformen kann eines der Einlass- oder Auslassventile durch eine elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Beispielsweise können zum Zylinder 14 alternativ ein Einlassventil, das über eine elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Auslassventil, das über Nockenbetätigung gesteuert wird, einschließlich CPS- und/oder VCT-Systeme, gehören. Bei noch anderen Ausführungsformen können die Einlass- und Auslassventile durch einen gemeinsamen Ventilaktor oder ein gemeinsames Ventilbetätigungssystem gesteuert werden, wobei der gemeinsame Ventilaktor so konfiguriert ist, dass er sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil ansteuert.
Das Einlassventil und das Auslassventil können jeweils mit Ventilabschaltbaugruppen gekoppelt sein, die so konfiguriert sind, dass sie eine Betriebsart der Ventile als Reaktion auf Signale anpassen, die durch die Steuerung 12 an die Ventilabschaltbaugruppen gesendet wurden. Das Einlassventil 150 ist laut Darstellung mit der Ventilabschaltbaugruppe 161 gekoppelt und das Auslassventil 156 ist laut Darstellung mit der Ventilabschaltbaugruppe 163 gekoppelt. In einem Beispiel kann die Steuerung 12 elektrische Signale an die Ventilabschaltbaugruppe 161 übertragen, um die Betriebsart des Einlassventils 150 von einem aktivierten Modus auf einen deaktivierten Modus (oder umgekehrt) einzustellen, und/oder kann die Steuerung 12 elektrische Signale an die Ventilabschaltbaugruppe 163 übertragen, um die Betriebsart des Auslassventils 156 von einem aktivierten Modus auf einen deaktivierten Modus (oder umgekehrt) einzustellen.
Zu jeder der Ventilabschaltbaugruppen (z. B. Ventilabschaltbaugruppe 161 und Ventilabschaltbaugruppe 163) können ein hydraulisches Spielausgleichselement und ein Kipphebel gehören, der fluidisch mit einem Magnetventil gekoppelt ist (z. B. ähnlich dem nachstehend unter Bezugnahme auf 2 beschriebenen Beispiel). In dem vorstehend beschriebenen Beispiel kann zum Übertragen von elektrischen Signalen an die Ventilabschaltbaugruppen über die Steuerung das Übertragen von elektrischen Signalen an die Magnetventile der Ventilabschaltbaugruppen gehören, um die Magnetventile in eine vollständig geschlossene Position, eine vollständig geöffnete Position oder eine Vielzahl von Positionen zwischen der vollständig geschlossenen Position und der vollständig geöffneten Position zu bringen. Bei einem beispielhaften Betrieb des Einlassventils 150 kann das Einlassventil 150 unter Bedingungen, unter denen ein Magnetventil der Ventilabschaltbaugruppe 161 vollständig geschlossen ist, im aktivierten Modus laufen, und kann das Einlassventil 150 unter Bedingungen, unter denen das Magnetventil vollständig geöffnet ist oder sich in einer der Vielzahl von Positionen zwischen der vollständig geschlossenen Position und der vollständig geöffneten Position befindet, im deaktivierten Modus laufen. Wenngleich der Betrieb des Einlassventils 150 in der vorliegenden Schrift beispielhaft beschrieben ist, kann das Auslassventil 156 ähnlich arbeiten (z. B. wobei die Betriebsart des Auslassventils 156 über die Ventilabschaltbaugruppe 163 eingestellt wird). In einigen Beispielen kann das Bewegen der Magnetventile in eine geöffnete Position einen Öldruck an den hydraulischen Spielausgleichselementen erhöhen, um die Ventile (z. B. Einlassventil 150 und Auslassventil 156) im deaktivierten Modus zu betreiben, und kann das Bewegen der Magnetventile in die geschlossene Position den Öldruck an den Spielausgleichselementen nicht erhöhen, um die Ventile im aktivierten Modus zu betreiben (wie nachstehend unter Bezugnahme auf 2 näher beschrieben).
Im aktivierten Modus greift der mit dem Einlassventil 150 gekoppelte Kipphebel mit der Nocke 165 durch das Spielausgleichselement ineinander, so dass eine Drehbewegung der Nocke 165 (z. B. Drehbewegung durch eine Drehung der Nockenwelle, die mit der Nocke 165 gekoppelt ist, durch den Motor 10) in eine Drehbewegung des Kipphebels umgewandelt wird, und wobei die Drehbewegung des Kipphebels in eine lineare Bewegung des Einlassventils 150 umgewandelt wird. Die lineare Bewegung des Einlassventils 150 ermöglicht, dass Ansaugluft durch den Ansaugluftkanal 146 und in den Zylinder 14 strömt. Beispielsweise kann, wenn das Einlassventil 150 in Richtung des Zylinders 14 bewegt wird (z. B. in eine geöffnete Position), ein Ansaugluftstrom um das Einlassventil 150 vom Ansaugluftkanal 146 und in den Zylinder 14 erhöht werden. Wenn das Einlassventil 150 vom Zylinder 14 weg bewegt wird (z. B. in eine geschlossene Position), kann ein Ansaugluftstrom um das Einlassventil 150 vom Ansaugluftkanal 146 und in den Zylinder 14 verringert werden. Dadurch wird durch die Bewegung des Einlassventils 150 dem Zylinder 14 Ansaugluft für eine Verbrennung im Zylinder 14 zugeführt. Gleichermaßen erlaubt die Bewegung des Auslassventils 156 im aktivierten Modus (z. B. über die Ventilabschaltbaugruppe 163) das Ausstoßen des verbrannten Kraftstoff-Luft-Gemisches aus dem Zylinder 14 in den Abgaskanal 148.
Im deaktivierten Modus greift der mit dem Einlassventil 150 gekoppelte Kipphebel durch das Spielausgleichselement jedoch nicht mit der Nocke 165 ineinander. Dadurch wird die Drehbewegung der Nocke 165 nicht in die Drehbewegung des Kipphebels umgewandelt und bewegt sich das Einlassventil 150 nicht von der geschlossenen Position in die geöffnete Position. Unter Bedingungen, unter denen das Einlassventil 150 im deaktivierten Modus läuft, strömt keine Ansaugluft in den Zylinder 14 (z. B. über den Ansaugkanal 146). Gleichermaßen werden unter Bedingungen, unter denen das Auslassventil 156 im deaktivierten Modus läuft, Verbrennungsgase nicht aus dem Zylinder 14 ausgestoßen (z. B. über den Abgaskanal 148). Durch Abschalten sowohl des Einlassventils 150 als auch des Auslassventils 156 kann eine Verbrennung von Kraftstoff/Luft im Zylinder 14 über einen Zeitraum verhindert werden (z. B. ein oder mehrere vollständige Takte des Motors 10). Zusätzlich kann unter Bedingungen, unter denen sowohl das Einlassventil 150 als auch das Auslassventil 156 im deaktivierten Modus laufen, die Steuerung 12 eine Kraftstoffmenge verringern, die dem Zylinder 14 zugeführt wird (z. B. über elektrische Signale, die an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 und/oder die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 170 übertragen werden), und/oder eine Menge an Funken verringern, die durch eine Zündkerze 192 bereitgestellt wird, die sich im Zylinder 14 befindet.
Wenngleich der Betrieb des Zylinders 14 über die Ventilabschaltbaugruppen 161 und 163 eingestellt wird, wie vorstehend beschrieben, kann in einigen Beispielen (wie etwa das in 2 dargestellte und nachstehend beschriebene Beispiel) der Betrieb von einem oder mehreren Motorzylindern 10 nicht durch Ventilabschaltbaugruppen angepasst sein. Beispielsweise können zum Motor 10 vier Zylinder gehören (z. B. Zylinder 14), wobei der Betrieb eines ersten Zylinderpaares über Ventilabschaltbaugruppen eingestellt werden kann und der Betrieb eines zweiten Zylinderpaares nicht über Ventilabschaltbaugruppen eingestellt werden kann.
Der Zylinder 14 kann ein Verdichtungsverhältnis aufweisen, bei dem es sich um das Volumenverhältnis zwischen dem Kolben 138 am unteren Totpunkt und am oberen Totpunkt handelt. In einem Beispiel liegt das Verdichtungsverhältnis im Bereich von 9:1 bis 10:1. In einigen Beispielen, in denen andere Kraftstoffe verwendet werden, kann das Verdichtungsverhältnis jedoch erhöht sein. Hierzu kann es beispielsweise kommen, wenn Kraftstoffe mit einer höheren Oktanzahl oder Kraftstoffe mit einer höheren latenten Verdampfungsenthalpie verwendet werden. Wenn eine Direkteinspritzung verwendet wird, kann das Verdichtungsverhältnis aufgrund von deren Auswirkung auf das Motorklopfen ebenfalls erhöht sein.
In einigen Beispielen kann jeder Zylinder des Motors 10 eine Zündkerze 192 zum Initiieren der Verbrennung enthalten. Das Zündsystem 190 kann dem Zylinder 14 über Zündkerzen 192 einen Zündfunken als Reaktion auf das Vorzündungssignal SA von der Steuerung 12 unter ausgewählten Betriebsarten bereitstellen. Bei einigen Ausführungsformen kann die Zündkerze 192 jedoch entfallen, wie etwa, wenn der Verbrennungsmotor 10 die Verbrennung durch eine Selbstzündung oder durch das Einspritzen von Kraftstoff initiieren kann, was bei einigen Dieselmotoren der Fall sein kann.
In einigen Beispielen kann jeder Zylinder des Motors 10 mit einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzvorrichtungen konfiguriert sein, um diesem Kraftstoff bereitzustellen. Als nicht einschränkendes Beispiel gehören zum Zylinder 14 der Darstellung nach zwei Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170 können dazu konfiguriert sein, aus dem Kraftstoffsystem 8 aufgenommenen Kraftstoff abzugeben. Zum Kraftstoffsystem 8 können ein oder mehrere Kraftstofftanks, eine oder mehrere Kraftstoffpumpen und ein oder mehrere Kraftstoffverteiler gehören. Der Darstellung nach ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 direkt an den Zylinder 14 gekoppelt, um Kraftstoff proportional zur Impulsbreite des Signals FPW-1, das von der Steuerung 12 über einen elektronischen Treiber 168 empfangen wird, direkt in diesen einzuspritzen. So stellt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 eine so-genannte Direkteinspritzung (nachfolgend als „DI“ bezeichnet) von Kraftstoff in den Verbrennungszylinder 14 bereit. Während die Einspritzvorrichtung 166 der Darstellung in 1 nach auf einer Seite des Zylinders 14 positioniert ist, kann sie alternativ dazu oberhalb des Kolbens angeordnet sein, wie etwa in der Nähe der Position der Zündkerze 192. Eine derartige Position kann das Mischen und Verbrennen verbessern, wenn der Motor mit einem Kraftstoff auf Alkoholbasis betrieben wird, da einige Kraftstoffe auf Alkoholbasis eine niedrigere Flüchtigkeit aufweisen. Alternativ kann sich die Einspritzvorrichtung oberhalb und in der Nähe des Einlassventils befinden, um das Mischen zu erleichtern. Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 aus einem Kraftstofftank des Kraftstoffsystems 8 über eine Hochdruckkraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler zugeführt werden. Ferner kann der Kraftstofftank einen Druckwandler aufweisen, welcher der Steuerung 12 ein Signal bereitstellt.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 170 ist laut Darstellung im Einlasskanal 146, anstatt im Zylinder 14, in einer Konfiguration angeordnet, die eine so-genannte Kraftstoffanschlusseinspritzung (port fuel injection; nachfolgend als „PFI“ bezeichnet) in den Einlassanschluss bereitstellt, der dem Zylinder 14 vorgeschaltet ist. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 170 kann aus dem Kraftstoffsystem 8 aufgenommenen Kraftstoff proportional zur Impulsbreite des Signals FPW-2, das von der Steuerung 12 über den elektronischen Treiber 171 empfangen wird, einspritzen. Es ist zu beachten, dass ein einzelner Treiber 168 oder 171 für beide Kraftstoffeinspritzsysteme verwendet werden kann oder, wie dargestellt, mehrere Treiber, zum Beispiel der Treiber 168 für die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 und der Treiber 171 für die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 170, verwendet werden können.
In einem alternativen Beispiel kann jede der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170 als Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff direkt in den Zylinder 14 konfiguriert sein. In noch einem anderen Beispiel kann jede der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170 als Anschlusskraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff vor dem Einlassventil 150 konfiguriert sein. In noch anderen Beispielen kann zum Zylinder 14 nur eine einzelne Kraftstoffeinspritzvorrichtung gehören, die so konfiguriert ist, dass sie unterschiedliche Kraftstoffe in variierenden relativen Mengen als Kraftstoffgemisch aus den Kraftstoffsystemen aufnimmt, und die zudem so konfiguriert ist, dass sie dieses Kraftstoffgemisch entweder als Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung direkt in den Zylinder oder als Anschlusskraftstoffeinspritzvorrichtung vor den Einlassventilen einspritzt. Demnach versteht es sich, dass die hierin beschriebenen Kraftstoffsysteme nicht durch die hierin beispielhaft beschriebenen konkreten Konfigurationen von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen beschränkt sein sollen.
Kraftstoff kann dem Zylinder während eines einzelnen Taktes des Zylinders (z. B. Verbrennung) durch beide Einspritzvorrichtungen zugeführt werden. Beispielsweise kann jede Einspritzvorrichtung einen Teil einer Gesamteinspritzung des Kraftstoffs bereitstellen, der in dem Zylinder 14 verbrannt wird. Zudem können die Verteilung und/oder die relative Menge des Kraftstoffs, der von jeder Einspritzvorrichtung zugeführt wird, je nach Betriebsbedingungen, wie etwa Motorlast, Klopfen und Abgastemperatur, wie in der vorliegenden Schrift nachstehend beschrieben, variieren. Der in den Einlasskanal eingespritzte Kraftstoff kann während eines Ereignisses mit geöffnetem Einlassventil, eines Ereignisses mit geschlossenem Einlassventil (z. B. im Wesentlichen vor dem Ansaugtakt) sowie während eines Betriebs bei sowohl offenem als auch geschlossenem Einlassventil zugeführt werden. Gleichermaßen kann direkt eingespritzter Kraftstoff zum Beispiel während eines Ansaugtakts sowie teilweise während eines vorhergehenden Ausstoßtakts, während des Ansaugtakts und teilweise während des Verdichtungstakts zugeführt werden. Demnach kann selbst bei einem einzelnen Verbrennungsereignis eingespritzter Kraftstoff zu unterschiedlichen Zeitpunkten aus der Einlasskanal- und Direkteinspritzvorrichtung eingespritzt werden. Außerdem können bei einem einzelnen Verbrennungsereignis mehrere Einspritzungen des abgegebenen Kraftstoffs pro Takt durchgeführt werden. Die mehreren Einspritzungen können während des Verdichtungstakts, Ansaugtakts oder einer beliebigen geeigneten Kombination daraus durchgeführt werden.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170 können unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Dazu gehören Unterschiede in Bezug auf die Größe; beispielsweise kann eine Einspritzvorrichtung eine größere Einspritzöffnung als die andere aufweisen. Andere Unterschiede sind unter anderem unterschiedliche Spritzwinkel, unterschiedliche Betriebstemperaturen, unterschiedliche Zielsetzungen, unterschiedliche Einspritzzeitpunkte, unterschiedliche Spritzeigenschaften, unterschiedliche Positionen usw. Darüber hinaus können je nach Verteilungsverhältnis des eingespritzten Kraftstoffs unter den Einspritzvorrichtungen 170 und 166 unterschiedliche Wirkungen erzielt werden.
Kraftstofftanks in dem Kraftstoffsystem 8 können Kraftstoffe unterschiedlicher Arten enthalten, wie etwa Kraftstoffe mit unterschiedlichen Kraftstoffeigenschaften und unterschiedlichen Kraftstoffzusammensetzungen. Zu diesen Unterschieden können Unterschiede in Bezug auf den Alkoholgehalt, den Wassergehalt, die Oktanzahl, Verdampfungswärmen, Kraftstoffgemische und/oder Kombinationen davon usw. gehören. Ein Beispiel für Kraftstoffe mit unterschiedlichen Verdampfungswärmen könnte Benzin als erste Kraftstoffart mit niedrigerer Verdampfungswärme und Ethanol als zweite Kraftstoffart mit größerer Verdampfungswärme umfassen. In einem anderen Beispiel kann der Verbrennungsmotor Benzin als erste Kraftstoffart und ein alkoholhaltiges Kraftstoffgemisch, wie etwa E85 (das ungefähr zu 85 % aus Ethanol und zu 15 % aus Benzin besteht) oder M85 (das ungefähr zu 85 % aus Methanol und zu 15 % aus Benzin besteht), als zweite Kraftstoffart verwenden. Zu weiteren möglichen Stoffen gehören Wasser, Methanol, ein Gemisch aus Alkohol und Wasser, ein Gemisch aus Wasser und Methanol, ein Gemisch aus Alkoholen usw.
In noch einem anderen Beispiel kann es sich ferner bei beiden Kraftstoffen um Alkoholgemische mit variierender Alkoholzusammensetzung handeln, wobei die erste Kraftstoffart ein Benzin-Alkohol-Gemisch mit einer niedrigeren Alkoholkonzentration sein kann, wie etwa E10 (das ungefähr zu 10 % aus Ethanol besteht), während die zweite Kraftstoffart ein Benzin-Alkohol-Gemisch mit einer höheren Alkoholkonzentration sein kann, wie etwa E85 (das ungefähr zu 85 % aus Ethanol besteht). Darüber hinaus können sich der erste und der zweite Kraftstoff auch in Bezug auf weitere Kraftstoffeigenschaften unterscheiden, wie beispielsweise einen Unterschied hinsichtlich der Temperatur, Viskosität, Oktanzahl usw. Außerdem können sich die Kraftstoffeigenschaften eines oder beider Kraftstofftanks häufig ändern, zum Beispiel aufgrund täglicher Schwankungen beim Auffüllen des Tanks.
Die Steuerung 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer dargestellt, zu dem eine Mikroprozessoreinheit 106, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 108, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, in diesem konkreten Beispiel zum Speichern von ausführbaren Anweisungen als nichtflüchtiger Nurlesespeicher 110 dargestellt, Direktzugriffsspeicher 112, Keep-Alive-Speicher 114 und ein Datenbus gehören. Die Steuerung 12 kann zusätzlich zu den zuvor erörterten Signalen verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich die Messung von eingeleitetem Luftmassenstrom (mass air flow - MAF) von Luftmassenstromsensor 122; Motorkühlmitteltemperatur (engine coolant temperature - ECT) von Temperatursensor 116, der mit der Kühlhülse 118 gekoppelt ist; eines Profilzündungsaufnahmesignals (profile ignition pickup - PIP) von Hall-Effekt-Sensor 120 (oder anderer Art), der mit der Kurbelwelle 140 gekoppelt ist; Drosselstellung (throttle postion - TP) von einem Drosselstellungssensor; und Krümmerabsolutdrucksignal (absolute manifold pressure - MAP) von Sensor 124. Ein Motordrehzahlsignal, U/min, kann durch die Steuerung 12 aus dem PIP-Signal erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann dazu verwendet werden, einen Hinweis auf Unterdruck oder Druck im Ansaugkrümmer bereitzustellen. Die Steuerung 12 kann eine Motortemperatur auf der Grundlage einer Motorkühlmitteltemperatur ableiten.
Die Steuerung 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren aus 1 und setzt die verschiedenen Aktoren aus 1 ein, um den Motorbetrieb auf der Grundlage der empfangenen Signale und Anweisungen einzustellen, die auf einem Speicher der Steuerung gespeichert sind. Beispielsweise kann zum Einstellen des Einlassventils 150 vom aktivierten Modus auf den deaktivierten Modus das Einstellen eines Aktors des Einlassventils 150 gehören, um einen Bewegungsumfang des Einlassventils 150 in Relation zum Zylinderkopf 159 einzustellen. Beispielsweise kann (wie vorstehend beschrieben) die Steuerung 12 elektrische Signale an ein Magnetventil der Ventilabschaltbaugruppe 161 übertragen (wobei die Ventilabschaltbaugruppe 161 mit dem Einlassventil 150 gekoppelt ist), um das Magnetventil von der geschlossenen Position in eine geöffnete Position zu bewegen. Durch das Bewegen des Magnetventils in die geöffnete Position kann ein Druck des Hydraulikfluids (z. B. Öl) am Spielausgleichselement der Ventilabschaltbaugruppe 161 ansteigen, wobei das Spielausgleichselement mit dem Kipphebel der Ventilabschaltbaugruppe 161 gekoppelt ist. Der höhere Druck führt dazu, dass der Kipphebel vom Einlassventil 150 gelöst wird, wodurch das Einlassventil auf den deaktivierten Modus eingestellt wird. Gleichermaßen kann die Steuerung 12 elektrische Signale an das Magnetventil übertragen, um das Magnetventil in eine geöffnete Position zu bewegen und das Einlassventil dadurch auf den aktivierten Modus einzustellen.
Wie vorstehend beschrieben, zeigt 1 lediglich einen Zylinder eines Mehrzylindermotors. Von daher kann jeder Zylinder gleichermaßen seinen eigenen Satz Einlass-/Auslassventile, hydraulische Spielausgleichselemente, Kipphebel, Kraftstoffeinspritzvorrichtung(en), Zündkerze usw. aufweisen. Es versteht sich, dass der Motor 10 jede geeignete Anzahl an Zylindern, einschließlich 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 oder mehr Zylinder, enthalten kann. Ferner kann jeder dieser Zylinder einige oder alle der verschiedenen Komponenten enthalten, die in 1 unter Bezugnahme auf den Zylinder 14 beschrieben und abgebildet sind.
In einigen Beispielen kann das Fahrzeug 5 ein Hybridfahrzeug mit mehreren Drehmomentquellen sein, die einem oder mehreren Fahrzeugrädern 55 zur Verfügung stehen. In anderen Beispielen ist das Fahrzeug 5 ein herkömmliches Fahrzeug nur mit einem Motor oder ein Elektrofahrzeug nur mit (einer) elektrischen Maschine(n). In dem dargestellten Beispiel gehören zum Fahrzeug 5 ein Verbrennungsmotor 10 und eine elektrische Maschine 52. Bei der elektrischen Maschine 52 kann es sich um einen Motor oder einen Motor/Generator handeln. Die Kurbelwelle 140 des Verbrennungsmotors 10 und die elektrische Maschine 52 sind über das Getriebe 54 mit den Fahrzeugrädern 55 verbunden, wenn eine oder mehrere Kupplungen eingekuppelt sind. In dem dargestellten Beispiel ist eine erste Kupplung 56 zwischen der Kurbelwelle 140 und der elektrischen Maschine 52 bereitgestellt und eine zweite Kupplung 57 zwischen der elektrischen Maschine 52 und dem Getriebe 54 bereitgestellt. Die Steuerung 12 kann ein Signal an einen Aktor jeder Kupplung 56 (z. B. erste Kupplung 56 und/oder zweite Kupplung 57) senden, um die Kupplungen einzukuppeln oder auszukuppeln, um so die Kurbelwelle 140 mit bzw. von der elektrischen Maschine 52 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen und/oder um die elektrische Maschine 52 mit bzw. von dem Getriebe 54 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen. Bei dem Getriebe 54 kann es sich um ein Schaltgetriebe, ein Planetenradsystem oder eine andere Getriebeart handeln. Der Antriebsstrang kann verschiedenartig konfiguriert sein, einschließlich als ein Parallel-, Serien- oder Serien-Parallel-Hybridfahrzeug.
Die elektrische Maschine 52 nimmt elektrische Leistung von einer Antriebsbatterie 58 auf, um den Fahrzeugrädern 55 Drehmoment bereitzustellen. Die elektrische Maschine 52 kann auch als Generator betrieben werden, um zum Beispiel während eines Bremsbetriebs elektrische Leistung zum Aufladen der Batterie 58 bereitzustellen.
2 zeigt schematisch ein Motorölsystem 200 (das in der vorliegenden Schrift auch als ein Ölstromsystem und/oder Zylinderventilbetätigungssystem bezeichnet werden kann) eines Zylinderkopfes, wie etwa der vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschriebene Zylinderkopf 159 oder der nachstehend unter Bezugnahme auf die 3-4 beschriebene Zylinderkopf. Zum Ölsystem 200 gehört eine Vielzahl von Ölkanälen, die in einem Innenraum des Zylinderkopfes ausgebildet und so konfiguriert sind, dass sie den Motorkomponenten Öl zuführen, die mit dem Zylinderkopf gekoppelt sind und/oder durch diesen ausgebildet sind. Beispielsweise gehören zum Ölsystem 200 eine erste Ölleitung 229 und eine zweite Ölleitung 231, wobei jede der ersten Ölleitung 229 und zweiten Ölleitung 231 eine verschiedene Vielzahl von Ölkanälen enthält (z. B. sind die Ölkanäle der ersten Ölleitung 229 mit einer helleren Schattierung dargestellt und sind die Ölkanäle der zweiten Ölleitung 231 mit einer dunkleren Schattierung dargestellt).
Die erste Ölleitung 229 und die zweite Ölleitung 231 sind mit einer Vielzahl von Spielausgleichselementen (HLA) gekoppelt, wobei jedes HLA so konfiguriert ist, dass es einen Umfang des Zwischenraums zwischen einem Kipphebel des Motors und einer entsprechenden Nockenerhebung verringert, der mit dem Kipphebel ineinandergreift. Insbesondere ist die erste Ölleitung 229 mit den Einlass-HLA 278, 264, 262, 260, 258, 256, 254 und 252, sowie mit den Auslass-HLA 234, 232, 230, 228, 226, 224, 222 und 220 gekoppelt. Die Einlass-HLA 278, 264, 262, 260, 258, 256, 254 und 252 (positioniert an der Einlassseite 233 des Zylinderkopfes) sind mit Einlasskipphebeln 250, 248, 246, 244, 242, 240, 238 bzw. 236 gekoppelt, und die Auslass-HLA 234, 232, 230, 228, 226, 224, 222 und 220 (positioniert an der Auslassseite 235 des Zylinderkopfes) sind mit den Auslasskipphebeln 218, 216, 214, 212, 210, 208, 206 bzw. 204 gekoppelt. Die Einlasskipphebel sind so konfiguriert, dass sie eine Drehbewegung von Einlassnocken des Motors in eine lineare Bewegung von Einlassventilen des Motors umwandeln (z. B. Einlassnocke 165 und Einlassventil 150, vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben). Die Auslasskipphebel sind so konfiguriert, dass sie eine Drehbewegung von Auslassnocken des Motors in eine lineare Bewegung von Auslassventilen des Motors umwandeln (z. B. Auslassnocke 167 und Auslassventil 156, vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben).
Lagerzapfen der Einlassnockenwelle und Auslassnockenwelle des Motors verlaufen laut Darstellung zwischen den Kipphebeln und sind so positioniert, dass die Kipphebel mit den Nocken der Nockenwellen einrasten können. Beispielsweise können die Einlasskipphebel 250, 248 und 246 mit Nocken ineinandergreifen, die entlang dem Einlasslagerzapfen 276 positioniert sind, können die Einlasskipphebel 244 und 242 mit Nocken ineinandergreifen, die entlang dem Einlasslagerzapfen 274 positioniert sind, und können die Einlasskipphebel 240, 238 und 236 mit Nocken ineinandergreifen, die entlang dem Einlasslagerzapfen 272 positioniert sind. Beispielsweise können die Auslasskipphebel 218, 216 und 214 mit Nocken ineinandergreifen, die entlang dem Auslasslagerzapfen 270 positioniert sind, können die Auslasskipphebel 212 und 210 mit Nocken ineinandergreifen, die entlang dem Auslasslagerzapfen 268 positioniert sind, und können die Auslasskipphebel 208, 206 und 204 mit Nocken ineinandergreifen, die entlang dem Auslasslagerzapfen 266 positioniert sind. Jeder Kipphebel kann mit entsprechenden Nocken ineinandergreifen, die direkt vertikal über den Kipphebeln positioniert sind. Beispielsweise kann der Einlasskipphebel 250 mit einer Einlassnocke ineinandergreifen, die mit dem Einlasslagerzapfen 276 gekoppelt ist, wobei die Einlassnocke direkt vertikal über dem Einlasskipphebel 250 positioniert und mit dem Einlasskipphebel 250 in einer radialen Richtung des Einlasslagerzapfens 276 ausgerichtet ist.
Eine schaltbare Gruppe 280 der Einlasskipphebel und eine schaltbare Gruppe 202 der Auslasskipphebel sind über deren jeweilige HLA jeweils zusätzlich mit der zweiten Ölleitung 231 gekoppelt. Wenngleich die zweite Ölleitung 231 laut Darstellung mit den jeweiligen HLA der schaltbaren Gruppe 280 und der schaltbaren Gruppe 202 in 2 gekoppelt ist, kann die zweite Ölleitung 231 bei alternativen Ausführungsformen anstelle dessen direkt mit den Kipphebeln der schaltbaren Gruppe 280 (z. B. Einlasskipphebel 246, 244, 242 und 240) und mit den Kipphebeln der schaltbaren Gruppe 202 (z. B. Auslasskipphebel 214, 212, 210 und 208) gekoppelt sein. Aus der ersten Ölleitung 229 strömendes Öl kann fluidisch von aus der zweiten Ölleitung 231 strömendem Öl in den HLA und/oder Kipphebeln isoliert sein (z. B. kann sich Öl aus der ersten Ölleitung 229 nicht mit Öl aus der zweiten Ölleitung 231 in den HLA und/oder Kipphebel mischen und/oder mit diesem zusammenlaufen). Bei einigen Ausführungsformen kann jedes HLA zusammen (z. B. zusammen geformt, geschweißt usw.) mit seinem entsprechenden Kipphebel als einzelnes Stück ausgebildet sein. Bei anderen Ausführungsformen (wie etwa die durch 2 dargestellte Ausführungsform) kann es sich bei jedem HLA und dem jeweiligen Kipphebel um getrennte Teile handeln, die fluidisch miteinander gekoppelt sind, so dass Öl aus der ersten Ölleitung 229 und/oder der zweiten Ölleitung 231 vom HLA zum jeweiligen Kipphebel (oder umgekehrt) strömen kann. Die Einlasskipphebel der schaltbaren Gruppe 280 und die Auslasskipphebel der schaltbaren Gruppe 202 können die Ventile des Motors (z. B. Einlassventile bzw. Auslassventile) als eine Reaktion auf einen Öldruck an den Kipphebeln, wie nachstehend näher beschrieben, von einem aktivierten Modus in einen deaktivierten Modus (und umgekehrt) bringen. Beispielsweise können die Einlasskipphebel 240 und 242 und die Auslasskipphebel 208 und 210 mit einem ersten Zylinder des Motors gekoppelte Ventile von einem aktivierten Modus in einen deaktivierten Modus (und umgekehrt) bringen, und können die Einlasskipphebel 244 und 246 und die Auslasskipphebel 212 und 214 mit einem zweiten Zylinder des Motors gekoppelte Ventile von einem aktivierten Modus in einen deaktivierten Modus (und umgekehrt) bringen.
Das Öl strömt über einen ersten Ölzulauf 207 in die erste Ölleitung 229 des Zylinderkopfes von einer ersten Stelle des Motorblocks (wie bei 205 angezeigt). Insbesondere strömt das Öl über einen ersten Begrenzer 209 durch den ersten Ölzulauf 207 in einen ersten Ölkanal 237, der fluidisch mit der ersten Ölleitung 229 gekoppelt ist. Der erste Begrenzer 209 kann einen Durchfluss und/oder Öldruck des Öls verringern, das vom ersten Ölzulauf 207 durch den ersten Ölkanal 237 in die erste Ölleitung 229 strömt. Ein erster Teil des Öls, das durch den ersten Begrenzer 209 strömt, wird in einen ersten Abschnitt 239 der ersten Ölleitung 229 geleitet. Der erste Abschnitt 239 der ersten Ölleitung 229 ist an der Einlassseite 233 des Zylinderkopfes positioniert und kann in der vorliegenden Schrift als ein einlassseitiger Abschnitt bezeichnet werden. Ein zweiter Teil des Öls, das durch den ersten Begrenzer 209 strömt, wird in Richtung eines Systems zur variablen Nockenansteuerung 298 (z. B. über den Ölkanal 265) und in Richtung eines zweiten Abschnittes 241 der ersten Ölleitung 229 geleitet. Der zweite Abschnitt 241 der ersten Ölleitung 229 ist an der Auslassseite 235 des Zylinderkopfes positioniert und kann in der vorliegenden Schrift als ein auslassseitiger Abschnitt der ersten Ölleitung 229 bezeichnet werden. Das in Richtung des zweiten Abschnittes 241 der ersten Ölleitung 229 geleitete Öl strömt durch einen zweiten Begrenzer 211. Der zweite Begrenzer 211 kann einen Durchfluss und/oder Öldruck des Öls verringern, das in den zweiten Abschnitt 241 der ersten Ölleitung 229 strömt, und/oder kann einen Durchfluss des Öls in Richtung des VCT-System 298 erhöhen.
Zu jedem HLA gehört ein erster Einlass, der fluidisch mit der ersten Ölleitung 229 gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er Öl empfängt, das die erste Ölleitung 229 durchströmt. Beispielsweise gehören zu den Einlass-HLA 256 und 258 erste Ölzuläufe 289 bzw. 279, die mit der ersten Ölleitung 229 gekoppelt sind, und gehören zu den Auslass-HLA 224 und 226 erste Zuläufe 283 bzw. 285, die mit der ersten Ölleitung 229 gekoppelt sind. Ein Öldruck in der ersten Ölleitung 229 kann die HLA in eine eingerastete Position mit deren jeweiligen Kipphebeln drücken, um einen Umfang des Zwischenraums zwischen jedem Kipphebel und jedem entsprechenden Ventil (z. B. Einlassventil oder Auslassventil) des Motors zu verringern. Der Öldruck in der ersten Ölleitung 229 stellt die Kipphebel jedoch nicht vom aktivierten Modus auf den deaktivierten Modus (oder umgekehrt). Beispielsweise führt unter Bedingungen, unter denen ein oder mehrere der Kipphebel im deaktivierten Modus sind (wie nachstehend beschrieben), der Öldruck in der ersten Ölleitung 229 nicht dazu, dass die deaktivierten Kipphebel mit den Nocken der Nockenwelle einrasten.
Das Öl strömt von einer zweiten, anderen Stelle des Motorblocks (wie durch 201 angezeigt) in die zweite Ölleitung 231 als die erste Stelle, die durch 205 angezeigt und vorstehend beschrieben ist. Das Öl strömt über einen zweiten Ölzulauf 203 in die zweite Ölleitung 231, der mit einem zweiten Ölkanal 243 gekoppelt ist, und wird in Richtung eines ersten Magnetventils 294 und eines zweiten Magnetventils 296 geleitet. Das erste Magnetventil 294 und/oder das zweite Magnetventil 296 kann über elektrische Signale elektrisch angesteuert sein, die von einer Steuerung des Motors (z. B. Steuerung 12, vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben) an die Ventile übertragen werden, um einen Öldruck in der zweiten Ölleitung 231 einzustellen. In einem Beispiel kann die Steuerung ein elektrisches Signal an das erste Magnetventil 294 übertragen, um das erste Magnetventil 294 von einer geschlossenen Position in eine einer Vielzahl von geöffneten Positionen (oder umgekehrt) zu bewegen, und/oder kann die Steuerung ein elektrisches Signal an das zweite Magnetventil 296 übertragen, um das zweite Magnetventil 296 von einer geschlossenen Position in eine einer Vielzahl von geöffneten Positionen (oder umgekehrt) zu bewegen. Das erste Magnetventil 294 ist mit einem ersten Abschnitt 245 und einem zweiten Abschnitt 261 der zweiten Ölleitung 231 gekoppelt, und das zweite Magnetventil 296 ist mit einem dritten Abschnitt 247 und einem vierten Abschnitt 263 der zweiten Ölleitung 231 gekoppelt. Der erste Abschnitt 245 ist direkt mit den Kipphebeln 240 und 242 gekoppelt, der zweite Abschnitt 261 ist direkt mit den Kipphebeln 208 und 210 gekoppelt, der dritte Abschnitt 247 ist direkt mit den Kipphebeln 244 und 246 gekoppelt, und der vierte Abschnitt 263 ist direkt mit den Kipphebeln 212 und 214 gekoppelt. Die Kipphebel 240, 242, 208, 210, 244, 246, 212 und 214 können in der vorliegenden Schrift als deaktivierbare Kipphebel bezeichnet werden.
Unter Bedingungen, unter denen sich das erste Magnetventil 294 in einer geöffneten Position befindet, kann ein Öldruck im ersten Abschnitt 245 und/oder im zweiten Abschnitt 261 dadurch erhöht sein, dass Öl vom Motorblock durch den zweiten Ölkanal 243 und in den ersten Abschnitt 245 und/oder den zweiten Abschnitt 261 strömt. Beispielsweise kann Öl im zweiten Ölkanal 243 einen höheren Druck aufweisen als Öl im ersten Abschnitt 245 und/oder zweiten Abschnitt 261 der zweiten Ölleitung 231, und, wenn das erste Magnetventil 294 von der geschlossenen Position in eine geöffnete Position bewegt wird, kann eine Menge an Öl in den ersten Abschnitt 245 und/oder in den zweiten Abschnitt 261 aus dem zweiten Ölkanal 243 strömen. In einem Beispiel kann unter Bedingungen, unter denen sich das erste Magnetventil 294 in einer geöffneten Position befindet, Öl durch das erste Magnetventil 294 sowohl in den ersten Abschnitt 245 (über einen Auslass 217, der mit einem Ölkanal 273 gekoppelt ist, wobei der Ölkanal 273 mit dem ersten Abschnitt 245 gekoppelt ist) als auch in den zweiten Abschnitt 261 strömen (über einen Auslass 219, der mit einem Ölkanal 271 gekoppelt ist, wobei der Ölkanal 271 mit dem zweiten Abschnitt 261 gekoppelt ist). Das Öl kann in den ersten Abschnitt 245 und in den zweiten Abschnitt 261 strömen, so dass ein Öldruck im ersten Abschnitt 245 und ein Öldruck im zweiten Abschnitt 261 vom Betrag her ungefähr gleich sind.
In einer beispielhaften Operation des Motorölsystems 200 befindet sich das erste Magnetventil 294 in der geschlossenen Position, so dass Öl nicht durch das erste Magnetventil 294 in den ersten Abschnitt 245 und/oder in den zweiten Abschnitt 261 strömt. Ein Öldruck im ersten Abschnitt 245 ist vom Betrag her gleich einem Öldruck im zweiten Abschnitt 261, wobei der Öldruck im ersten Abschnitt 245 und im zweiten Abschnitt 261 einem ersten, niedrigeren Öldruck entsprechen (z. B. ein Druck in einem Bereich von 0,1 bar bis 0,3 bar). Die Steuerung überträgt ein elektrisches Signal an das erste Magnetventil 294, um das erste Magnetventil 294 von der geschlossenen Position in eine geöffnete Position zu bewegen. Wenn sich das erste Magnetventil 294 in die geöffnete Position bewegt, strömt Öl durch das erste Magnetventil 294 vom zweiten Ölkanal 243 sowohl in den ersten Abschnitt 245 als auch in den zweiten Abschnitt 261. Das in den ersten Abschnitt 245 und in den zweiten Abschnitt 261 strömende Öl erhöht den Öldruck im ersten Abschnitt 245 und im zweiten Abschnitt 261 auf einen zweiten, höheren Öldruck (z. B. ein Druck in einem Bereich von 2 bar bis 4 bar).
Wenngleich der Ölstrom durch das erste Magnetventil 294 zum ersten Abschnitt 245 und/oder zweiten Abschnitt 261 vorstehend als ein Beispiel beschrieben ist, kann das zweite Magnetventil 296 in Relation zum dritten Abschnitt 247 und vierten Abschnitt 263 ähnlich funktionieren. Beispielsweise kann sich dadurch, dass das zweite Magnetventil 296 von der geschlossenen Position in eine geöffnete Position bewegt wird (z. B. über elektrische Signale, die von der Steuerung an das zweite Magnetventil 296 übertragen werden), ein Öldruck im dritten Abschnitt 247 (über einen Auslass 223, der mit einem Ölkanal 267 gekoppelt ist, wobei der Ölkanal 267 mit dem dritten Abschnitt 247 gekoppelt ist) und/oder im vierten Abschnitt 263 erhöhen (über einen Auslass 225, der mit einem Ölkanal 269 gekoppelt ist, wobei der Ölkanal 269 mit dem vierten Abschnitt 263 gekoppelt ist).
Jeder der Kipphebel der schaltbaren Gruppe 280 und der Kipphebel der schaltbaren Gruppe 202 kann zwischen dem aktivierten Modus und dem deaktivierten Modus eingestellt werden, indem der Öldruck in den entsprechenden Abschnitten der zweiten Ölleitung 231 eingestellt wird. Durch das Einstellen der Kipphebel zwischen dem aktivierten Modus und dem deaktivierten Modus können ein oder mehrere jeweilige Zylinder des Motors von einem aktivierten Modus auf einen deaktivierten Modus (und umgekehrt) eingestellt werden. Als ein Beispiel erhöhen sich durch das Bewegen des ersten Magnetventils 294 in eine geöffnete Position, um einen Öldruck im ersten Abschnitt 245 und im zweiten Abschnitt 261 der zweiten Ölleitung 231 zu erhöhen, der Öldruck an einem Einlass 275 des Kipphebels 240, der Öldruck an einem Einlass 277 des Kipphebels 242, der Öldruck an einem Einlass 281 des Kipphebels 208 und der Öldruck an einem Einlass 287 des Kipphebels 210.
Durch das Erhöhen des Öldruckes an den Einlässen der Kipphebel entsprechend der vorstehenden Beschreibung können die Kipphebel vom aktivierten Modus (z. B. ein Modus, in dem ein innerer Abschnitt jedes Kipphebels fest mit einem äußeren Abschnitt gekoppelt ist, um eine Drehbewegung von Nocken des Motors in eine lineare Bewegung von Ventilen des Motors umzuwandeln) in einen deaktivierten Modus geschaltet werden (z. B. ein Modus, in dem die inneren Abschnitte der Kipphebel sich unabhängig von den äußeren Abschnitten drehen können, so dass die Drehbewegung der Nocken nicht in eine lineare Bewegung der Ventile umgewandelt wird). Das Einstellen der Einlasskipphebel 240 und 242 und der Auslasskipphebel 208 und 210 auf den deaktivierten Modus durch Erhöhen des Öldruckes im ersten Abschnitt 245 und im zweiten Abschnitt 261 führt dazu, dass die Einlasskipphebel 240 und 242 ihre jeweiligen gekoppelten Einlassventile des Motors (z. B. über das Lösen des inneren Abschnittes jedes Kipphebels vom äußeren Abschnitt) und die Auslasskipphebel 208 und 210 deren jeweilige gekoppelte Auslassventile des Motors nicht bewegen. Das Deaktivieren der Kipphebel stellt die Einlassventile und Auslassventile auf den deaktivierten Modus, so dass die Einlassventile und Auslassventile in der geschlossenen Position bleiben und sich als Reaktion auf die Drehbewegung der Nockenwelle des Motors nicht öffnen. Durch Halten der Einlassventile und Auslassventile in der geschlossenen Position wird der mit den Einlassventilen und Auslassventilen gekoppelte Zylinder abgeschaltet (z. B. in dem Zylinder werden weder Kraftstoff noch Luft verbrannt).
In einem Beispiel können zum Motor vier Zylinder gehören, wobei die Einlasskipphebel 242 und 240 so konfiguriert sind, dass sie die Einlassventile eines ersten Zylinders betätigen, die Auslasskipphebel 208 und 210 so konfiguriert sind, dass sie die Auslassventile des ersten Zylinders betätigen, die Einlasskipphebel 244 und 246 so konfiguriert sind, dass sie die Einlassventile eines zweiten Zylinders betätigen, und die Auslasskipphebel 212 und 214 so konfiguriert sind, dass sie die Auslassventile des zweiten Zylinders betätigen. In dem in der vorliegenden Schrift beschriebenen Beispiel können die vier Zylinder in Reihe angeordnet sein (z. B. wobei jeder Zylinder entlang derselben Achse angeordnet ist), wobei der vorstehend beschriebene erste Zylinder und der vorstehend beschriebene zweite Zylinder nebeneinander in einer Mitte der Reihenanordnung angeordnet und durch die beiden anderen Zylinder flankiert sind. Durch Öffnen des ersten Magnetventils 294 entsprechend der vorstehenden Beschreibung können die Einlassventile und Auslassventile des ersten Zylinders deaktiviert werden, und durch Öffnen des zweiten Magnetventils 296 können die Einlassventile und Auslassventile des zweiten Zylinders deaktiviert werden (z. B. durch Erhöhen des Öldruckes im dritten Abschnitt 247 und im vierten Abschnitt 263 der zweiten Ölleitung 231, ähnlich dem vorstehend unter Bezugnahme auf den ersten Abschnitt 245 und den zweiten Abschnitt 261 beschriebenen Beispiel).
Um den ersten Zylinder vom deaktivierten Modus in den aktivierten Modus zu bringen (z. B. in den Modus, in dem die Einlassventile und Auslassventile des ersten Zylinders durch deren jeweilige Kipphebel bewegt und Kraftstoff/Luft im ersten Zylinder verbrannt wird), kann das erste Magnetventil 294 in eine Entlüftungsposition gebracht werden, in der Öl vom ersten Abschnitt 245 und/oder zweiten Abschnitt 261 über einen Entlüftungskanal 221, der mit dem ersten Magnetventil 294 gekoppelt ist, in eine Ölwanne des Motors strömt (wobei die Ölwanne fluidisch mit einem Ablaufkern des Zylinderkopfes gekoppelt ist). Gleichermaßen kann, um den zweiten Zylinder vom deaktivierten Modus in den aktivierten Modus zu bringen, das zweite Magnetventil 296 in eine Entlüftungsposition gebracht werden, in der Öl aus dem dritten Abschnitt 247 und/oder dem vierten Abschnitt 263 über einen Entlüftungskanal 227, der mit dem zweiten Magnetventil 296 gekoppelt ist, in die Ölwanne des Motors strömt. In anderen Beispielen kann das erste Magnetventil 294 fluidisch mit einem Überdruckventil gekoppelt sein, und zwar unter Bedingungen, unter denen das erste Magnetventil 294 nicht mit Strom versorgt wird, und kann das Überdruckventil so konfiguriert sein, dass es automatisch (z. B. passiv) Öl in den Entlüftungskanal 221 leitet, während ein Öldruck am Überdruckventil einen Druckgrenzwert überschreitet (z. B. 0,1 bar). Dadurch, dass Öl aus dem Entlüftungskanal 221 geleitet wird (z. B. direkt über das erste Magnetventil 294 oder über das vorstehend beschriebene Überdruckventil), kann der Öldruck im ersten Abschnitt 245 und/oder im zweiten Abschnitt 261 verringert werden.
Beispielsweise kann unter Bedingungen, unter denen das erste Magnetventil 294 bestromt wird, ein Öldruck im ersten Abschnitt 245 und im zweiten Abschnitt 261 in einem ersten Bereich liegen (z. B. 2 bar bis 4 bar). Das erste Magnetventil 294 kann dann stromlos geschaltet werden, wobei der Öldruck im ersten Abschnitt 245 und im zweiten Abschnitt 261 vom ersten Bereich auf einen zweiten Bereich übergeht (z. B. 0,1 bar bis 0,3 bar), indem Öl durch das Überdruckventil strömt. Zusätzlich wird der Öldruck vom ersten Bereich auf den zweiten Bereich angepasst, indem der Ölstrom durch die Zwischenräume gemessen wird, die zwischen einer Vielzahl von Stopfen und einer Vielzahl von Ölkammern entstehen, wie nachstehend beschrieben. Der Öldruck kann unter Bedingungen, unter denen das erste Magnetventil 294 stromlos ist, durch das Überdruckventil im zweiten Bereich gehalten werden (z. B. durch das Leiten von Öl durch das Überdruckventil). Durch das Einstellen des Öldruckes vom ersten Bereich auf den zweiten Bereich werden die Einlasskipphebel 240 und 242 und die Auslasskipphebel 208 und 210 vom deaktivierten Modus in den aktivierten Modus gebracht, um den ersten Zylinder vom deaktivierten Modus in den aktivierten Modus zu bringen. Gleichermaßen kann das zweite Magnetventil 296 auf ähnliche Weise mit einem zweiten Überdruckventil gekoppelt sein (z. B. ähnlich dem ersten Magnetventil 294, das mit dem vorstehend beschriebenen Überdruckventil gekoppelt ist), um einen Ölstrom durch den Entlüftungskanal 227 und den Öldruck im dritten Abschnitt 247 und im vierten Abschnitt 263 einzustellen. Beispielsweise kann durch das Einstellen des zweiten Magnetventils 296 von einem bestromten Zustand auf einen stromlosen Zustand der Öldruck im dritten Abschnitt 247 und im vierten Abschnitt 263 vom ersten Bereich auf den zweiten Bereich fallen, wobei die Einlasskipphebel 244 und 246 und die Auslasskipphebel 212 und 214 vom deaktivierten Modus in den aktivierten Modus gebracht werden, um den zweiten Zylinder in den aktivierten Modus zu bringen.
Die erste Ölleitung 229 und die zweite Ölleitung 231 sind fluidisch miteinander über eine Vielzahl von Ölkammern gekoppelt, die darin angeordnete Stopfen enthalten. Die erste Ölleitung 229 und die zweite Ölleitung 231 sind an der Einlassseite 233 des Zylinderkopfes durch eine erste Vielzahl von Ölkammern miteinander gekoppelt, und die erste Ölleitung 229 und die zweite Ölleitung 231 sind an der Auslassseite 235 des Zylinderkopfes durch eine zweite Vielzahl von Ölkammern miteinander gekoppelt. In dem in 2 dargestellten Beispiel gehören zur ersten Vielzahl von Ölkammern und zur zweiten Vielzahl von Ölkammern jeweils drei Ölkammern. Insbesondere gehören zur ersten Vielzahl von Ölkammern an der Einlassseite 233 eine erste Ölkammer 249, eine zweite Ölkammer 251 und eine dritte Ölkammer 253 und gehören zur zweiten Vielzahl von Ölkammern an der Auslassseite 235 eine vierte Ölkammer 255, eine fünfte Ölkammer 257 und eine sechste Ölkammer 259. Bei alternativen Ausführungsformen (z. B. Ausführungsformen mit einer anderen Anzahl von Kipphebeln, HLA usw. in Relation zum in 2 dargestellten Beispiel) können die erste Vielzahl von Ölkammern und die zweite Vielzahl von Ölkammern jeweils eine andere Anzahl von Ölkammern aufweisen (z. B. zwei, vier, fünf usw.).
Zur ersten Ölkammer 249 gehört ein erster Stopfen 286, der darin angeordnet ist, zur zweiten Ölkammer 251 gehört ein zweiter Stopfen 292, der darin angeordnet ist, und zur dritten Ölkammer 253 gehört ein dritter Stopfen 288, der darin angeordnet ist. Zum ersten Stopfen 286 gehört ein Schlitz, der so geformt ist, dass er einen Ölstrom vom ersten Magnetventil 294 durch den ersten Stopfen 286 und in den ersten Abschnitt 245 der zweiten Ölleitung 231 erlaubt (z. B. ist der Abschnitt der zweiten Ölleitung 231 direkt mit den Einlass-HLA 256 und 258 gekoppelt). Zum dritten Stopfen 288 gehört ein Schlitz, der so geformt ist, dass er einen Ölstrom vom zweiten Magnetventil 296 durch den dritten Stopfen 288 und in den dritten Abschnitt 247 der zweiten Ölleitung 231 erlaubt (z. B. ist der Abschnitt der zweiten Ölleitung 231 direkt mit den Einlasskipphebeln 240 und 242 gekoppelt). Der zweite Stopfen 292 ist so geformt, dass er eine Ölmenge verringert, die direkt vom ersten Abschnitt 245 in den dritten Abschnitt 247 (und umgekehrt) strömt, wie nachstehend weiter beschrieben.
Zur vierten Ölkammer 255 gehört ein vierter Stopfen 282, der darin angeordnet ist, zur fünften Ölkammer 257 gehört ein fünfter Stopfen 290, der darin angeordnet ist, und zur sechsten Ölkammer 259 gehört ein sechste Stopfen 284, der darin angeordnet ist. Zum vierten Stopfen 282 gehört ein Schlitz, der so geformt ist, dass er einen Ölstrom vom ersten Magnetventil 294 durch den vierten Stopfen 282 und in den zweiten Abschnitt 261 der zweiten Ölleitung 231 erlaubt (z. B. ist der Abschnitt der zweiten Ölleitung 231 direkt mit den Auslasskipphebeln 208 und 210 gekoppelt). Zum sechsten Stopfen 284 gehört ein Schlitz, der so geformt ist, dass er einen Ölstrom vom zweiten Magnetventil 296 durch den sechsten Stopfen 284 und in den vierten Abschnitt 263 der zweiten Ölleitung 231 erlaubt (z. B. ist der Abschnitt der zweiten Ölleitung 231 direkt mit den Auslasskipphebeln 212 und 214 gekoppelt). Der fünfte Stopfen 290 ist so geformt, dass er eine Ölmenge verringert, die direkt vom zweiten Abschnitt 261 in den vierten Abschnitt 263 (und umgekehrt) strömt, wie nachstehend beschrieben.
Die 3-4 zeigen jeweils verschiedene perspektivische Ansichten eines Zylinderkopfes 300 eines Motors (z. B. ähnlich Zylinderkopf 159 und Motor 10 aus 1 und entsprechend der nachstehenden Beschreibung). Der Zylinderkopf 300 empfängt Motoröl von einem Motorblock des Motors (z. B. ein unterer Abschnitt des Motors, der vertikal unter dem Zylinderkopf 159 sitzt) über einen Ölkanal 306, der mit einem Ölzulauf 307 gekoppelt ist (ähnlich dem zweiten Ölkanal 243, der mit dem zweiten Ölzulauf 203 aus 2 gekoppelt ist). Das durch den Ölzulauf 307 strömende Motoröl wird durch den Ölkanal 306 in Richtung eines ersten Ölauslasses 308 und eines zweiten Ölauslasses 310 geleitet, wobei der erste Ölauslass 308 mit einem ersten Magnetventil (ähnlich dem ersten Magnetventil 294, das in 2 dargestellt und vorstehend beschrieben ist) und der zweite Ölauslass 310 mit einem zweiten Magnetventil gekoppelt ist (ähnlich dem zweiten Magnetventil 296, das in 2 dargestellt und vorstehend beschrieben ist). Für einen Vergleich der gezeigten Ansichten sind die Bezugsachsen 399 in jeder der 3-9 enthalten.
Eine erste Vielzahl von Kipphebeln ist mit dem Zylinderkopf 300 an einer Einlassseite 302 des Zylinderkopfes 300 gekoppelt und eine zweite Vielzahl von Kipphebeln ist mit dem Zylinderkopf 300 an einer Auslassseite 304 des Zylinderkopfes 300 gekoppelt (z. B. ähnlich der Einlassseite 233 bzw. der Auslassseite 235, die vorstehend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben ist). Insbesondere gehören zur Einlassseite 302 die Einlasskipphebel 330, 332, 334, 336, 338, 340, 342 und 344 (z. B. ähnlich den Kipphebeln 236, 238, 240, 242, 244, 246, 248 bzw. 250, die vorstehend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben sind), und gehören zur Auslassseite 304 die Auslasskipphebel 314, 316, 318, 320, 322, 324, 326 und 328 (z. B. ähnlich den Kipphebeln 204, 206, 208, 210, 212, 214, 216 bzw. 218, die vorstehend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben sind). Jeder der Einlasskipphebel und Auslasskipphebel kann mit separaten Spielausgleichselementen (nicht gezeigt) gekoppelt sein, ähnlich derjenigen, die unter Bezugnahme auf 2 beschrieben sind (z. B. Kipphebel 236, 238, 240, 242, 244, 246, 248 und 250, die mit HLA 252, 254, 256, 258, 260, 262, 264 bzw. 278 gekoppelt sind, und Kipphebel 204, 206, 208, 210, 212, 214, 216 und 218, die mit HLA 220, 222, 224, 226, 228, 230, 232 bzw. 234 gekoppelt sind).
Der Zylinderkopf 300 ist so konfiguriert, dass er mit einem Motor mit vier Zylindern verbunden wird, und umfasst einen ersten Einlassanschluss 400, einen zweiten Einlassanschluss 402, einen dritten Einlassanschluss 404 und einen vierten Einlassanschluss 406, sowie einen ersten Auslassanschluss 346, einen zweiten Auslassanschluss 348, einen dritten Auslassanschluss 350 und einen vierten Auslassanschluss 352. Bei alternativen Ausführungsformen kann der Zylinderkopf so konfiguriert sein, dass er mit einem Motor mit einer unterschiedlichen Anzahl an Zylindern verbunden wird und/oder kann eine andere Anzahl an Einlassanschlüssen und/oder Auslassanschlüssen umfassen.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Motorölsystems 390 (das in der vorliegenden Schrift auch als ein Ölstromsystem und/oder Zylinderventilbetätigungssystem bezeichnet werden kann), das in einem Innenraum des Zylinderkopfes 300 angeordnet ist, vorstehend unter Bezugnahme auf die 3-4 beschrieben. Einige Komponenten des Zylinderkopfes 300 (z. B. Kipphebel, Einlassanschlüsse und Auslassanschlüsse usw.) sind aus Gründen der Veranschaulichung in 5 nicht dargestellt.
Zum Motorölsystem 390 gehören eine erste Ölleitung 538 und eine zweite Ölleitung 540 (ähnlich der ersten Ölleitung 229 und der zweiten Ölleitung 231, die vorstehend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben sind). Zur ersten Ölleitung 538 und zur zweiten Ölleitung 540 gehört jeweils eine Vielzahl von Ölkanälen, die so konfiguriert ist, dass sie Motoröl zu Komponenten des Zylinderkopfes 300 leitet (z. B. die vorstehend unter Bezugnahme auf die 3-4 beschriebenen Kipphebel). Beispielsweise gehören zur ersten Ölleitung 538 eine erste Vielzahl von Kanälen, die einen ersten Abschnitt 510 der ersten Ölleitung 538 bildet, und eine zweite Vielzahl von Kanälen, die einen zweiten Abschnitt 516 der ersten Ölleitung 538 bildet (ähnlich dem ersten Abschnitt 239 und dem zweiten Abschnitt 241 der ersten Ölleitung 229, die in 2 gezeigt und vorstehend beschrieben sind), wobei der erste Abschnitt 510 an der Einlassseite 302 positioniert ist und der zweite Abschnitt 516 an der Auslassseite 304 positioniert ist. Zur zweiten Ölleitung 540 gehören ein erster Abschnitt 541, der an der Einlassseite 302 positioniert ist, ein zweiter Abschnitt 543, der an der Auslassseite 304 positioniert ist und dem ersten Abschnitt 541 gegenüberliegt, ein dritter Abschnitt 526, der an der Einlassseite 302 positioniert und dem ersten Abschnitt 541 benachbart ist, und ein vierter Abschnitt 528, der an der Auslassseite 304 positioniert ist, dem dritten Abschnitt 526 gegenüberliegt und dem zweiten Abschnitt 543 benachbart ist (ähnlich dem ersten Abschnitt 245, dem zweiten Abschnitt 261, dem dritten Abschnitt 247 und dem vierten Abschnitt 263, die in 2 gezeigt und vorstehend beschrieben sind).
Öl (z. B. Motoröl) strömt über einen ersten Ölkanal 500 (ähnlich dem ersten Ölkanal 237, der in 2 gezeigt und vorstehend beschrieben ist) in die erste Ölleitung 538. Ein erster Teil des Öls strömt vom ersten Ölkanal 500 durch einen ersten Begrenzer 502 (ähnlich dem ersten Begrenzer 209 aus 2) und in den ersten Abschnitt 510 der ersten Ölleitung 538, und ein zweiter Teil des Öls strömt vom ersten Ölkanal 500 durch einen zweiten Begrenzer 504 (ähnlich dem zweiten Begrenzer 211 aus 2) und in den zweiten Abschnitt 516 der ersten Ölleitung 538. Ein dritter Teil des Öls kann vom ersten Ölkanal 500 und in einen VCT-Ölkanal 508 strömen (ähnlich dem Ölkanal 265 aus 2), der fluidisch mit einem System zur variablen Nockenansteuerung gekoppelt ist (ähnlich dem VCT-System 298 aus 2). In einem Beispiel ist der erste Ölkanal 500 fluidisch mit einem Motorblock an einer ersten Stelle gekoppelt, ähnlich der ersten Stelle 205, die in 2 gezeigt und vorstehend beschrieben ist.
Der erste Abschnitt 541 und der zweite Abschnitt 543 der zweiten Ölleitung 540 sind über eine erste Gruppe von Ölkanälen (z. B. Ölkanal 568, der fluidisch mit dem ersten Abschnitt 541 gekoppelt ist, und Ölkanal 572, der fluidisch mit dem zweiten Abschnitt 543 gekoppelt ist, ähnlich den Ölkanälen 271 und 273, die in 2 gezeigt und vorstehend beschrieben sind) fluidisch mit einem ersten Magnetventil gekoppelt (ähnlich dem ersten Magnetventil 294 aus 2). Der dritte Abschnitt 526 und der vierte Abschnitt 528 der zweiten Ölleitung 540 sind über eine zweite Gruppe von Ölkanälen (z. B. Ölkanal 527, der fluidisch mit dem dritten Abschnitt 526 gekoppelt ist, und Ölkanal 529, der fluidisch mit dem vierten Abschnitt 528 gekoppelt ist, ähnlich den Ölkanälen 267 und 269, die in 2 gezeigt und vorstehend beschrieben sind) fluidisch mit einem zweiten Magnetventil gekoppelt (ähnlich dem zweiten Magnetventil 296 aus 2).
Eine Position der Kipphebel und HLA in Relation zu den Ölleitungen des Motorölsystems 390 ist in 5 gezeigt. Insbesondere sind die Einlasskipphebel 344, 342, 340, 338, 336, 334, 332 und 330 (und deren jeweilige gekoppelte HLA) an den Orten 518, 520, 530, 532, 542, 544, 546 bzw. 548 angeordnet, und sind die Auslasskipphebel 328, 326, 324, 322, 320, 318, 316 und 314 (und deren jeweils gekoppelte HLA) an den Orten 522, 524, 550, 552, 554, 556, 558 und 560 angeordnet.
Zum Motorölsystem 390 gehört eine Vielzahl von Ölkammern, die sowohl durch die erste Ölleitung 538 als auch durch die zweite Ölleitung 540 ausgebildet ist. Insbesondere zeigt 5 eine erste Ölkammer 576, eine zweite Ölkammer 574, eine dritte Ölkammer 534, eine vierte Ölkammer 564, eine fünfte Ölkammer 562 und eine sechste Ölkammer 536 (ähnlich der ersten Ölkammer 249, zweiten Ölkammer 251, dritten Ölkammer 253, vierten Ölkammer 255, fünften Ölkammer 257 bzw. sechsten Ölkammer 259, die in 2 gezeigt und vorstehend beschrieben sind). Die zweite Ölkammer 574 ist fluidisch mit der fünften Ölkammer 562 gekoppelt (z. B. ist Ölkanal 566 mit Ölkanal 570 gekoppelt), ähnlich dem in 2 gezeigten Beispiel. Jede Ölkammer ist so konfiguriert, dass sie einen einer Vielzahl von Stopfen beherbergt, wie nachstehend unter Bezugnahme auf die 6-10 näher beschrieben.
6 zeigt eine Querschnittsansicht eines Abschnitts des Motorölsystems 390 aus den 3-5. Insbesondere zeigt 6 einen ersten Stopfen 600, der in der ersten Ölkammer 576 sitzt, einen zweiten Stopfen 602, der in der zweiten Ölkammer 574 sitzt, und einen dritten Stopfen 604, der in der dritten Ölkammer 534 sitzt. Der erste Stopfen 600, der zweite Stopfen 602 und der dritte Stopfen 604 sind jeweils so geformt, dass sie einen Ölstrom in und/oder zwischen der ersten Ölleitung 538 und der zweiten Ölleitung 540 leiten. Beispielsweise gehört zum dritten Stopfen 604 ein Schlitz 610 (z. B. eine Aussparung), der so geformt ist, dass Öl vom Ölkanal 527 durch den Schlitz 610 und in den dritten Abschnitt 526 der zweiten Ölleitung 540 strömen kann (z. B. entlang dem Strömungsweg 617). Zum ersten Stopfen 600 gehört gleichermaßen ein Schlitz 618, der so geformt ist, dass Öl vom Ölkanal 568 durch den Schlitz 618 und in den ersten Abschnitt 541 der zweiten Ölleitung 540 strömen kann (z. B. entlang dem Strömungsweg 615). Zum zweiten Stopfen 602 gehört jedoch kein Schlitz, der dem Schlitz 610 des dritten Stopfens 604 oder dem Schlitz 618 des ersten Stopfens 600 ähnlich ist. Der zweite Stopfen 602 ist in der zweiten Ölkammer 574 positioniert und so geformt, dass eine Menge an Öl, die über die zweite Ölkammer 574 direkt vom ersten Abschnitt 541 zum dritten Abschnitt 526 (oder umgekehrt) strömt, verringert wird. In einigen Beispielen kann zum zweiten Stopfen 602 ein Abschnitt (z. B. konischer Abschnitt) mit einem kleineren Durchmesser gehören, so dass ein Zwischenraum zwischen Außenflächen des zweiten Stopfens 602 und Innenflächen der zweiten Ölkammer 574 gebildet wird und Öl bei verringertem Durchfluss zwischen der ersten Ölleitung 538 und der zweiten Ölleitung 540 durch den Zwischenraum strömen kann (z. B. verringert in Relation zu einem Öldurchfluss durch Kanäle der ersten Ölleitung 538 und/oder der zweiten Ölleitung 540). Der erste Stopfen 600 ist in der Darstellung in 8 aus dem Zylinderkopf 300 entfernt und der zweite Stopfen 602 ist in der Darstellung in 9 aus dem Zylinderkopf 300 entfernt. Der zweite Stopfen 602 weist laut Darstellung eine zylindrische Form ohne den Schlitz 618 auf. Aus Gründen der Veranschaulichung zeigt eine gepunktete Linie 800 in 8 eine Form eines zylindrischen Stopfens an, der den Schlitz 618 nicht enthält (z. B. der zweite Stopfen 602), oder Abschnitte mit verschiedenen Durchmessern (wie nachstehend beschrieben) in Relation zur Form des ersten Stopfens 600.
Zum ersten Stopfen 600 gehören ein Merkmal zum Herausziehen 614 und ein Montagemerkmal 616, und zum dritten Stopfen 604 gehören ein Merkmal zum Herausziehen 606 und ein Montagemerkmal 608. In einigen Beispielen können das Merkmal zum Herausziehen 614 und das Merkmal zum Herausziehen 606 das Entfernen des ersten Stopfens 600 bzw. des dritten Stopfens 604 vom Zylinderkopf 300 vereinfachen (z. B. entfernt aus der ersten Ölkammer 576 bzw. der dritten Ölkammer 534). Beispielsweise kann ein Benutzer (z. B. Techniker) ein Werkzeug in das Merkmal zum Herausziehen 614 einführen, um den ersten Stopfen 600 aus der ersten Ölkammer 576 zu entfernen (z. B. durch Aufbringen einer Zugkraft, durch Drehen des Stopfens usw.), oder in das Merkmal zum Herausziehen 606, um den dritten Stopfen 604 aus der dritten Ölkammer 534 zu entfernen. Das Montagemerkmal 616 und das Montagemerkmal 608 können das Einführen und Ausrichten des ersten Stopfens 600 bzw. des dritten Stopfens 604 in deren jeweilige Ölkammer (z. B. die erste Ölkammer 576 bzw. die dritte Ölkammer 534) vereinfachen. Beispielsweise kann das Montagemerkmal 616 so konfiguriert sein, dass es den ersten Stopfen 600 mit einer oder mehreren Oberflächen der ersten Ölkammer 576 ausrichtet, und kann das Montagemerkmal 608 so konfiguriert sein, dass es den dritten Stopfen 604 mit einer oder mehreren Oberflächen der dritten Ölkammer 534 ausrichtet. In einem Beispiel (wie in 7 gezeigt) ist das Merkmal zum Herausziehen 614 eine Vertiefung (z. B. ein Loch, eine Aussparung usw.), die sich in einen Innenraum des ersten Stopfens 600 von einer oberen Fläche 700 des ersten Stopfens 600 erstreckt. Das Merkmal zum Herausziehen 614 kann um eine erste Länge 732 in den ersten Stopfen 600 verlaufen, wobei die erste Länge 732 geringer ist als eine Länge 736 des ersten Stopfens 600 von der oberen Fläche 700 zu einer unteren Fläche 738 des ersten Stopfens 600. Die obere Fläche 700 ist gegenüber der unteren Fläche 738 positioniert, so dass die Länge 736 in eine Richtung der Mittelachse 730 des ersten Stopfens 600 verläuft, der normal zur oberen Fläche 700 und unteren Fläche 738 positioniert ist. Das Montagemerkmal 616 ist eine Vertiefung, die durch die untere Fläche 738 gebildet ist und um eine zweite Länge 734 in den Innenraum des ersten Stopfens 600 verläuft. Die zweite Länge 734 ist geringer als die Länge 736, so dass das Montagemerkmal 616 nicht über die gesamte Länge 736 von der unteren Fläche 738 bis zur oberen Fläche 700 verläuft.
Das Merkmal zum Herausziehen 614 und das Montagemerkmal 616 sind in einer radialen Richtung in Relation zur Mittelachse 730 zueinander versetzt angeordnet. Insbesondere ist eine erste Achse 740, die entlang einer gesamten Länge des Merkmals zum Herausziehen 614 angeordnet ist (z. B. entlang der ersten Länge 732), von einer zweiten Achse 742, die entlang einer gesamten Länge des Montagemerkmals 616 angeordnet ist (z. B. entlang der zweiten Länge 734), um einen Abstand 744 in einer radialen Richtung der Mittelachse 730 versetzt. Bei einigen Ausführungsformen können ein oder mehrere der Merkmale zum Herausziehen der Stopfen mit zusätzlichen Ölkanälen, Entlüftungskanälen usw. des Motorölsystems gekoppelt sein. Bei alternativen Ausführungsformen können das Merkmal zum Herausziehen 614 und das Montagemerkmal 616 nicht zueinander versetzt angeordnet sein und können anstelle dessen entlang derselben Achse angeordnet sein (z. B. die Mittelachse 730), wobei das Merkmal zum Herausziehen 614 und das Montagemerkmal 616 durch Innenflächen des ersten Stopfens 600 voneinander getrennt sind. Bei anderen Ausführungsformen kann zum ersten Stopfen 600 eine andere Anzahl an Merkmalen zum Herausziehen gehören (z. B. eins, drei usw.).
Zum zweiten Stopfen 602 gehört ein Mittelkanal 612, der so konfiguriert ist, dass er eine Verbindung mit dem Ölkanal 566 herstellt und Öl vom Ölkanal 566 in einen niedrigeren Teil der Ölkammer 574 leitet (z. B. einen Teil, der direkt mit der ersten Ölleitung 538 gekoppelt ist).
Zu den Ölkammern 536, 562 und 564, die an der Auslassseite 304 positioniert sind, wie in 5 gezeigt, gehört eine ähnliche Konfiguration von Stopfen in Relation zu denjenigen, die in 6 gezeigt und vorstehend beschrieben sind (z. B. der erste Stopfen 600, der in der ersten Ölkammer 576 angeordnet ist, der zweite Stopfen 602, der in der zweiten Ölkammer 574 angeordnet ist, und der dritte Stopfen 604, der in der dritten Ölkammer 534 angeordnet ist).
Ein Beispiel des Ölstroms um den ersten Stopfen 600 ist in 7 gezeigt und nachstehend beschrieben.
Die erste Ölleitung 538 ist durch eine erste Öffnung 702 (z. B. eine Öffnung) und eine zweite Öffnung 704 mit der ersten Ölkammer 576 gekoppelt. In einigen Beispielen kann das Öl durch die erste Öffnung 702 entlang dem Strömungsweg 716 in die erste Ölkammer 576 strömen, und kann das Öl durch die zweite Öffnung 704 entlang dem Strömungsweg 718 in die erste Ölkammer 576 strömen. Das Öl aus dem Strömungsweg 718 kann sich mit Öl aus dem Strömungsweg 716 in der ersten Ölkammer 576 mischen und/oder mit diesem zusammenlaufen.
Der erste Stopfen 600 ist in der Darstellung in 8 mit einem ersten Abschnitt 802 und einem zweiten Abschnitt 806 dargestellt, die durch einen konischen Abschnitt 804 miteinander verbunden sind. Der erste Abschnitt 802 weist einen ersten, großen Durchmesser auf und der zweite Abschnitt 806 weist einen zweiten, kleineren Durchmesser auf. Der konische Abschnitt 804 weist einen Durchmesser auf, der vom ersten Durchmesser zum zweiten Durchmesser in eine Richtung vom ersten Abschnitt 802 zum zweiten Abschnitt 806 konisch verläuft (z. B. kleiner wird). In einigen Beispielen kann das Verbinden des ersten Abschnitts 802 mit dem zweiten Abschnitt 806 über den konischen Abschnitt 804 eine Wahrscheinlichkeit der Bildung von Graten während des Koppelns (z. B. Einfügen) des ersten Stopfens 600 in die erste Ölkammer 576 verringern. Da der zweite Abschnitt 806 beispielsweise einen kleineren Durchmesser als der erste Abschnitt 802 aufweist, kann der zweite Abschnitt beispielsweise durch eine geringere Wahrscheinlichkeit gekennzeichnet sein, während dem Einbau des ersten Stopfens 600 in die erste Ölkammer 576 in flächenteilenden Kontakt mit den Innenflächen der ersten Ölkammer 576 zu kommen. In einigen Beispielen ist der Durchmesser des ersten Abschnitts 802 des ersten Stopfens 600 ein wenig größer als ein Innendurchmesser der ersten Ölkammer 576, und sind die Durchmesser des konischen Abschnitts 804 und des zweiten Abschnitts 806 jeweils ein wenig kleiner als der Innendurchmesser der ersten Ölkammer 576. In dieser Konfiguration wird ein Zwischenraum 712 (dargestellt in 7) zwischen Außenflächen 714 sowohl des konischen Abschnittes 804 als auch des zweiten Abschnittes 806 und den Innenflächen der ersten Ölkammer 576 gebildet. Dadurch können die Außenflächen 714 des konischen Abschnittes 804 und des zweiten Abschnittes 806 keinen flächenteilenden Kontakt mit den Innenflächen der ersten Ölkammer 576 aufweisen. In einigen Beispielen kann der Zwischenraum 712 eine Breite aufweisen, die schmaler ist als eine erste Breite (z. B. 0,030 Millimeter) entlang dem konischen Abschnitt 804, und eine Breite aufweisen, die ungefähr der ersten Breite entlang dem zweiten Abschnitt 806 entspricht, wobei die Breite des Zwischenraums 712 entlang dem konischen Abschnitt 804 als der Abstand zwischen den Außenflächen des konischen Abschnittes 804 und den Innenflächen der ersten Ölkammer 576 definiert ist, und die Breite des Zwischenraums 712 entlang dem zweiten Abschnitt als der Abstand zwischen den Außenflächen 714 des zweiten Abschnittes 804 und den Innenflächen der ersten Ölkammer 576 definiert ist. Anders ausgedrückt, kann die Breite des Zwischenraums 712 am konischen Abschnitt 804 als eine Differenz zwischen einem Innendurchmesser der ersten Ölkammer 576 und dem Außendurchmesser des konischen Abschnittes 804 definiert sein, und kann die Breite des Zwischenraums 712 am zweiten Abschnitt 806 als ein Abstand zwischen dem Innendurchmesser der ersten Ölkammer 576 und dem Außendurchmesser des zweiten Abschnittes 806 definiert sein. In einem Beispiel kann Öl in der ersten Ölleitung 538 durch die erste Öffnung 702, durch den Zwischenraum 712 und durch eine dritte Öffnung 706 entlang dem Strömungsweg 720 strömen.
Öl im Ölkanal 568 kann durch den Schlitz 618 des ersten Stopfens 600 (z. B. über eine gestufte Oberfläche 726) und durch eine vierte Öffnung 708 in die zweite Ölleitung 540 entlang dem Strömungsweg 615 strömen. In einigen Beispielen kann der Schlitz 618 (der in der vorliegenden Schrift als ein Loch, eine Öffnung usw. bezeichnet werden kann) eine andere Größe und/oder Form in Relation zu den in den 6-8 dargestellten Beispielen aufweisen. Ein Ölstrom von der zweiten Ölleitung 540 in die erste Ölleitung 538 ist durch den Zwischenraum 712 in Relation zu dem Ölstrom vom Ölkanal 568 in die zweite Ölleitung 540 verringert. Unter einigen Bedingungen (z. B. unter Bedingungen, unter denen ein Öldruck in der zweiten Ölleitung 540 niedriger ist als ein Öldruck in der ersten Ölleitung 538, wie etwa Bedingungen, unter denen das Magnetventil, das fluidisch mit der zweiten Ölleitung 540 gekoppelt ist, sich in einer geschlossenen Position befindet und kein Öl durch das Magnetventil in Richtung zweite Ölleitung 540 strömt), kann Öl von der ersten Ölleitung 538 durch die zweite Öffnung 704, durch den Zwischenraum 712, durch die vierte Öffnung 708, und in die zweite Ölleitung 540 entlang dem Strömungsweg 722 in Richtung eines Entlüftungskanals strömen, der fluidisch mit dem Magnetventil gekoppelt ist (z. B. Entlüftungskanal 221).
Ein anderes Beispiel für den Ölstrom um den ersten Stopfen 600 ist in 8 dargestellt. Wenngleich der erste Stopfen 600 in der Darstellung in 8 vom Zylinderkopf 300 entfernt ist, kann Öl entlang einem Weg strömen, der dem Strömungsweg 808 in 8 ähnelt, und zwar unter Bedingungen, unter denen der erste Stopfen 600 mit dem Zylinderkopf 300 gekoppelt ist (z. B. wie in den 6-7 gezeigt). Beispielsweise kann Öl von der zweiten Öffnung 704 zur ersten Öffnung 702 (und umgekehrt) entlang dem konischen Abschnitt 804 und/oder dem zweiten Abschnitt 806 und durch den Zwischenraum 712 strömen. Anders ausgedrückt, kann Öl entlang dem Strömungsweg 808 über die Außenflächen 714 des konischen Abschnittes 804 und/oder zweiten Abschnittes 806 und durch den Zwischenraum 712 zwischen der ersten Öffnung 702 und der zweiten Öffnung 704 strömen.
10 veranschaulicht ein Verfahren 1000 zum Betreiben eines Motorölsystems, das in einem Motorsystem enthalten ist (z. B. das Motorölsystem 200 aus 2 oder das Motorölsystem 390 aus den 3-9). Einige Teile des Verfahrens 1000 können passiv und/oder automatisch durchgeführt werden (z. B. ohne Ansteuerung der verschiedenen Aktoren des Motorsystems und/oder ohne Übertragen von Signalen an Komponenten des Motorölsystems durch eine Steuerung des Motors) und können in der vorliegenden Schrift als passive Verfahren oder automatische Verfahren bezeichnet werden. Andere Teile des Verfahrens 1000 können als Reaktion auf elektrische Signale, die durch die Steuerung an verschiedene Komponenten des Motors und/oder des Motorölsystems übertragen werden, durchgeführt werden und zu diesen kann das Ansteuern verschiedener Aktoren (z. B. Magnetventile) des Motorsystems gehören, um Betriebsparameter des Motors und/oder des Motorölsystems einzustellen. Derartige Verfahren können in der vorliegenden Schrift als aktive Verfahren bezeichnet werden. Anweisungen zum Durchführen der aktiven Verfahren von Verfahren 1000 und der übrigen in der vorliegenden Schrift enthaltenen Verfahren können durch die Steuerung auf der Grundlage von auf einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit Signalen ausgeführt werden, die von Sensoren des Motorsystems, wie etwa den vorstehend unter Bezugnahme auf 1 und beschriebenen Sensoren (z. B. Pedalpositionssensor 134, Abgassensor 128, Nockenwellenpositionssensoren 155 und 157 usw.), empfangen werden. Die Steuerung kann Motoraktoren des Motorsystems einsetzen, um den Motorbetrieb gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren einzustellen. Beispielsweise kann die Steuerung elektrische Signale an ein oder mehrere Magnetventile des Motorölsystems übertragen, um einen Öldruck in einer Ölleitung des Motorölsystems einzustellen, wie nachstehend näher beschrieben.
Bei 1002 gehört zu dem Verfahren das Schätzen und/oder Messen von Motorbetriebsbedingungen. Die Motorbetriebsbedingungen können auf Grundlage einer oder mehrerer Ausgaben von verschiedenen Sensoren in dem Motorsystem geschätzt werden (wie z. B. verschiedener Temperatursensoren, Drucksensoren, Nockenwellenpositionssensoren usw., wie vorstehend beschrieben). Zu den Motorbetriebsbedingungen können die Motordrehzahl und die Motorlast, der Abgasdurchfluss, der Luftmassenstrom, die Kühlmitteltemperatur, der Kühlmitteldurchfluss, Öldrücke im Motor (z. B. Ölleitungsdrücke), die Betriebsart von einem oder mehreren Einlassventilen und/oder Auslassventilen usw. gehören. Zu den Betriebsbedingungen können zudem die Betriebsbedingungen einer Vielzahl von Magnetventilen des Motorölsystems gehören (z. B. Umfang der Bestromung der Magnetventile, Umfang der Öffnung der Magnetventile usw.).
Das Verfahren fährt mit 1004 fort, wo zum Verfahren das Aufrechterhalten eines Öldruckes bei einem ersten Wert in einer ersten Ölleitung gehört, die mit einem Ölzulauf eines Spielausgleichselementes gekoppelt ist. In einem Beispiel können die erste Ölleitung, der Ölzulauf und das Spielausgleichselement die erste Ölleitung 229, der erste Ölzulauf 289 und das Einlass-HLA 256 sein, die vorstehend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben sind. In einem anderen Beispiel können die erste Ölleitung und das Spielausgleichselement die erste Ölleitung 538 aus den 5-7 und das Einlass-HLA 334 aus den 3-4 sein. Zum Aufrechterhalten des Öldruckes bei dem ersten Wert in der ersten Ölleitung kann das Leiten von Öl in die erste Ölleitung von einer ersten Stelle eines Motorblocks gehören (z. B. wie in 2 durch die erste Stelle 205 angezeigt). In einigen Beispielen kann der erste Wert ein erster Öldruck sein (z. B. ein Druck in einem Bereich von 2 bar bis 4 bar), wie vorstehend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Beispielsweise kann der erste Wert ein Druckbetrag sein, der durch Öl entsteht, das von der Stelle 205 des Motorblocks durch den ersten Begrenzer 209 strömt, die in 2 gezeigt und vorstehend beschrieben ist.
Das Verfahren fährt mit 1006 fort, wo zum Verfahren das Aufrechterhalten eines Öldruckes bei einem zweiten Wert in einem Abschnitt einer zweiten Ölleitung gehört, die mit einem Auslass eines Magnetventils und einem Ölzulauf eines deaktivierbaren Kipphebels gekoppelt ist, wobei der deaktivierbare Kipphebel mit dem Spielausgleichselement gekoppelt ist. In einem Beispiel kann die zweite Ölleitung ähnlich der zweiten Ölleitung 231 aus 2 oder der zweiten Ölleitung 540 aus den 5-7 sein, kann das Magnetventil dem ersten Magnetventil 294 aus 2 ähnlich sein, kann der Auslass dem Auslass 217 aus 2 ähnlich sein, kann der Abschnitt dem ersten Abschnitt 245 aus 2 ähnlich sein, kann der deaktivierbare Kipphebel dem Kipphebel 240 aus 2 ähnlich sein und kann der Ölzulauf dem Einlass 275 aus 2 ähnlich sein. Zum Aufrechterhalten des Öldruckes in der zweiten Ölleitung kann das Aufrechterhalten (z. B. nicht Einstellen) eines Öffnungsumfangs des Magnetventils gehören (z. B. Halten des Magnetventils in einer geöffneten Position oder einer geschlossenen Position). In einigen Beispielen kann der zweite Wert ein zweiter Öldruck sein (z. B. ein Öldruck in einem Bereich von 0,1 bar bis 0,3 bar), wie vorstehend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben, wobei der zweite Wert niedriger ist als der erste Wert, und zwar unter Bedingungen, unter denen sich das Magnetventil in der geschlossenen Position befindet. In anderen Beispielen (z. B. unter Bedingungen, unter denen sich das Magnetventil in einer geöffneten Position befindet), kann der zweite Wert ein Öldruck sein, der größer ist als der erste Wert (z. B. ein Druck in einem Bereich von 2 bar bis 4 bar und über dem ersten Wert).
Das Verfahren fährt bei 1008 fort, wo zum Verfahren das Ermitteln gehört, ob eine Zylinderabschaltung gewünscht ist (z. B. angefordert). Beispielsweise kann der deaktivierbare Kipphebel, der mit dem Spielausgleichselement gekoppelt ist, so konfiguriert sein, dass er einen Öffnungsumfang eines Einlassventils eines Zylinder des Motors einstellt, und bei 1008 kann die Steuerung eine Feststellung treffen (z. B. eine logische Feststellung), ob die Abschaltung des Zylinders gewünscht ist, und zwar auf der Grundlage von Motorbetriebsbedingungen (z. B. auf der Grundlage von Signalen, die bei der Steuerung von verschiedenen Sensoren des Motors eingegangen sind). In einem Beispiel kann die Zylinderabschaltung wünschenswert sein, um einen Kraftstoffverbrauch des Motors zu verringern (z. B. unter Bedingungen, unter denen ein Drehmomentbedarf des Motors unter einer Bedarfsgrenze liegt, wie etwa wenn der Motor im Leerlauf läuft).
Wenn eine Zylinderabschaltung bei 1008 gewünscht ist, fährt das Verfahren mit 1010 fort, wo das zum Verfahren das Bestromen des Magnetventils gehört, um den Öldruck im Ölzulauf des deaktivierbaren Kipphebels einzustellen. In einem Beispiel kann die Steuerung elektrische Signale an das Magnetventil übertragen (z. B. das erste Magnetventil 294), um einen Öffnungsumfang des Magnetventils zu erhöhen und einen Ölstrom in den Abschnitt der zweiten Ölleitung zu erhöhen (z. B. der erste Abschnitt 245 der zweiten Ölleitung 231), die mit dem deaktivierbaren Kipphebel gekoppelt ist (z. B. Kipphebel 240). Zum Erhöhen des Ölstroms in den Abschnitt der zweiten Ölleitung, die mit dem deaktivierbaren Kipphebel gekoppelt ist, gehört das Erhöhen des Ölstroms durch einen Schlitz (z. B. Schlitz 618), der in einem geschlitzten Stopfen ausgebildet ist (z. B. der erste Stopfen 600), wobei der geschlitzte Stopfen in einer Ölkammer sitzt (z. B. die erste Ölkammer 576). Der Schlitz des geschlitzten Stopfens koppelt das Magnetventil fluidisch mit dem Abschnitt der zweiten Ölleitung. Durch die Bestromung des Magnetventils und das Erhöhen des Ölstroms durch den Schlitz des geschlitzten Stopfens in den Abschnitt der zweiten Ölleitung wird der deaktivierbare Kipphebel auf einen deaktivierten Modus eingestellt, in dem eine Drehbewegung einer Nocke (z. B. einer Nockenwelle des Motors), die so konfiguriert ist, dass sie mit dem Kipphebel ineinandergreift, nicht in eine lineare Bewegung des Einlassventils umgewandelt wird (z. B. über eine Drehbewegung des deaktivierbaren Kipphebels). Dadurch dreht sich der deaktivierbare Kipphebel nicht, um das Einlassventil zu öffnen (z. B. Einlassventil 150), das mit dem deaktivierbaren Kipphebel gekoppelt ist, und dadurch das Einlassventil zu deaktivieren, das mit deaktivierbaren Kipphebel gekoppelt ist.
Die Steuerung kann ein an das Magnetventil zu sendendes Steuersignal ermitteln, wobei eine Impulsbreite des Signals auf der Grundlage des Umfangs einer Bestromung des Magnetventils ermittelt wird, die erforderlich ist, um den deaktivierbaren Kipphebel auf den deaktivierten Modus einzustellen (durch Erhöhen des Öldruckes im Abschnitt der zweiten Ölleitung, die mit dem deaktivierbaren Kipphebel gekoppelt ist, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben). Der Umfang der Bestromung des Magnetventils kann auf einem gemessenen Öldruck in der zweiten Ölleitung basieren oder auf der Grundlage von Betriebsbedingungen ermittelt werden, wie etwa Motortemperatur, Öldurchfluss zum Magnetventil usw. Die Steuerung kann eine Impulsbreite dadurch ermitteln, dass sie direkt einen ermittelten Öldruck im Abschnitt der zweiten Ölleitung berücksichtigt, wie etwa das Erhöhen der Impulsbreite mit sinkendem Öldruck. Die Steuerung kann die Impulsbreite alternativ auf Grundlage einer Berechnung unter Verwendung einer Nachschlagetabelle bestimmen, wobei die Eingabe der Öldruck im Abschnitt der zweiten Ölleitung ist und die Ausgabe die Impulsbreite ist. Als ein anderes Beispiel kann die Steuerung eine logische Bestimmung (z. B. in Bezug auf einen Umfang der Bestromung des Magnetventils) auf der Grundlage von logischen Regeln vornehmen, die eine Funktion des Öldruckes im Abschnitt der zweiten Ölleitung sind. Die Steuerung kann dann ein Steuersignal generieren, das an das Magnetventil gesendet wird, um den Öffnungsumfang des Magnetventils einzustellen.
In einem anderen Beispiel wird ein Umfang der Bestromung des Magnetventils zum Einstellen des Öldrucks am zweiten Ölzulauf und zum Abschalten des Zylinders empirisch ermittelt und in vorher festgelegten Nachschlagetabellen oder Funktionen gespeichert. Beispielsweise kann eine Tabelle dem Bestimmen des Umfangs der Bestromung des Magnetventils entsprechen und eine Tabelle kann dem Bestimmen der Höhen des Öldruckes am zweiten Ölzulauf entsprechen. Die beiden Tabellen können auf Motorbetriebsbedingungen indiziert sein, wie etwa Motortemperatur und Motorlast, unter anderen Motorbetriebsbedingungen. Zudem können die Tabellen einen Umfang der Bestromung des Magnetventils und/oder Öldruck am zweiten Einlauf bei jedem Zylindertakt ausgeben.
Das Verfahren geht von 1010 zu 1014 über, wo zum Verfahren das Leiten von Öl vom Magnetventil zur zweiten Ölleitung und das Leiten von Öl in der ersten Ölleitung und der zweiten Ölleitung über Außenflächen des geschlitzten Stopfens gehören. In einem Beispiel ist der geschlitzte Stopfen ähnlich dem Stopfen 600, der in den 6-8 gezeigt und vorstehend beschrieben ist. Das Öl kann durch die vorstehend beschriebene Bestromung des Magnetventils durch das Magnetventil strömen (z. B. durch die geöffnete Position des Magnetventils). Das Öl strömt vom Magnetventil durch einen Ölkanal (z. B. Ölkanal 568 in den 5-7) und der Ölkanal ist fluidisch mit dem Schlitz des geschlitzten Stopfens gekoppelt. Das Öl strömt durch den Schlitz vom Ölkanal zur zweiten Ölleitung und erhöht den Öldruck in der zweiten Ölleitung. Zusätzlich kann das Öl in der ersten Ölleitung und der zweiten Ölleitung über die Außenflächen des geschlitzten Stopfens strömen, wie nachstehend unter Bezugnahme auf die optionalen Teile 1016 und 1018 beschrieben. Die in der vorliegenden Schrift unter Bezugnahme auf 1016 und 1018 beschriebenen Ölströme sind passiv und können nicht direkt als Reaktion auf Signale erfolgen, die durch die Steuerung an Komponenten des Motorölsystems übertragen wurden. Beispielsweise kann das Öl passiv über die Außenflächen des geschlitzten Stopfens strömen, ohne durch eine Ölpumpe (z. B. über Schwingungsbewegungen des Motors, Oberflächenspannung des Öls, Kapillarwirkung, Druckdifferenzen usw.) über die Außenflächen gepumpt zu werden.
Zum Verfahren gehört bei 1014 gegebenenfalls der passive Teil 1016, wobei zu 1016 das Leiten des Öls in der zweiten Ölleitung zur ersten Ölleitung durch einen Zwischenraum (z. B. Zwischenraum 712) zwischen Außenflächen des geschlitzten Stopfens und Innenflächen einer Ölkammer (z. B. die erste Ölkammer 576) gehört. Beispielsweise kann der Öldruck in der zweiten Ölleitung bei 1014 höher sein als der Öldruck in der ersten Ölleitung (z. B. durch den Anstieg des Öldruckes in der zweiten Ölleitung entsprechend der vorstehenden Beschreibung). Das Öl kann von der zweiten Ölleitung zur ersten Ölleitung durch den Zwischenraum strömen, wobei der Zwischenraum wesentlich kleiner ist als die Ölkanäle der ersten Ölleitung und der zweiten Ölleitung (z. B. ist eine Breite des Zwischenraums wesentlich geringer als ein Durchmesser der Ölkanäle). Durch die geringere Größe des Zwischenraums in Relation zu den Ölkanälen ist ein Öldurchfluss vom Magnetventil zur zweiten Ölleitung wesentlich höher als ein Öldurchfluss von der zweiten Ölleitung zur ersten Ölleitung durch den Zwischenraum.
Zum Verfahren kann bei 1014 zusätzlich und/oder alternativ der passive Teil 1018 gehören, wobei zu 1018 das Leiten des Öls von einem ersten Abschnitt der ersten Ölleitung zu einem zweiten Abschnitt der ersten Ölleitung durch den Zwischenraum gehört. Beispielsweise kann Öl von einem ersten Abschnitt (z. B. der erste Ölkanal) der ersten Ölleitung zu einem zweiten Abschnitt (z. B. der zweite Ölkanal) der ersten Ölleitung über den Zwischenraum strömen (z. B. wie durch den Strömungsweg 720 in 7 veranschaulicht). In einem anderen Beispiel kann das Öl vom zweiten Abschnitt der ersten Ölleitung zum ersten Abschnitt entlang einem Strömungsweg strömen, der dem Strömungsweg 720 entgegengesetzt ist.
Wenn keine Zylinderabschaltung bei 1008 gewünscht ist, fährt das Verfahren mit 1012 fort, wo zum Verfahren das Ausbleiben der Bestromung des Magnetventils gehört. In einem Beispiel kann durch das Ausbleiben der Bestromung des Magnetventils (z. B. das Ausbleiben der Übertragung elektrischer Signale an das Magnetventil über die Steuerung) das Magnetventil in die geschlossene Position bewegt werden, so dass kein Öl durch das Magnetventil in Richtung Einlass des deaktivierbaren Kipphebels strömt. Das Ausbleiben der Bestromung des Magnetventils kann das Magnetventil alternativ in der geschlossenen Position halten, und zwar unter Bedingungen, unter denen sich das Magnetventil unmittelbar vor der Ermittlung bei 1008 in der geschlossenen Position befindet (z. B. unmittelbar vor 1008 während eines einzelnen Verbrennungstaktes). Durch das Ausbleiben der Bestromung des Magnetventils wird der Öldruck im Abschnitt der zweiten Ölleitung, die mit dem deaktivierbaren Kipphebel gekoppelt ist, nicht erhöht und wird der deaktivierbare Kipphebel nicht auf den deaktivierten Modus eingestellt (z. B. der Zylinder wird nicht deaktiviert).
Das Verfahren geht von 1012 zu 1020 über, wo zum Verfahren das Leiten von Öl in der ersten Ölleitung und der zweiten Ölleitung über Außenflächen eines geschlitzten Stopfens gehört. In einem Beispiel ist der geschlitzte Stopfen ähnlich dem Stopfen 600, der in den 6-8 gezeigt und vorstehend beschrieben ist. Der in der vorliegenden Schrift unter Bezugnahme auf 1020 und die nachstehend beschriebenen optionalen Teile (z. B. 1022, 1024 und 1026) beschriebene Ölstrom ist passiv und kann nicht direkt als Reaktion auf Signale erfolgen, die durch die Steuerung an Komponenten des Motorölsystems übertragen wurden. Beispielsweise kann das Öl passiv über die Außenflächen des geschlitzten Stopfens strömen, ohne durch eine Ölpumpe (z. B. über Schwingungsbewegungen des Motors, Oberflächenspannung des Öls, Kapillarwirkung, Druckdifferenzen usw.) über die Außenflächen gepumpt zu werden.
Zum Verfahren gehört bei 1020 gegebenenfalls 1022, wobei zu 1022 das Leiten des Öls in der ersten Ölleitung zur zweiten Ölleitung durch einen Zwischenraum (z. B. Zwischenraum 712) zwischen Außenflächen des geschlitzten Stopfens und Innenflächen einer Ölkammer gehört. Beispielsweise kann unter Bedingungen, unter denen das Magnetventil nicht bestromt wird, wie vorstehend beschrieben, ein Öldruck in der ersten Ölleitung höher sein als ein Öldruck in der zweiten Ölleitung. Durch die Druckdifferenz zwischen der ersten Ölleitung und der zweiten Ölleitung kann das Öl von der ersten Ölleitung zur zweiten Ölleitung (z. B. durch den Zwischenraum) und in Richtung eines Entlüftungskanals strömen (z. B. Entlüftungskanal 221), der mit dem Magnetventil gekoppelt ist (z. B. entlang Strömungsweg 722 aus 7).
Zum Verfahren gehört bei 1020 gegebenenfalls 1024, wobei zu 1024 das Leiten des Öls von der zweiten Ölleitung zu einem Überdruckauslass des Magnetventils gehört. Beispielsweise kann das Öl aus der zweiten Ölleitung durch einen Ölkanal (z. B. Ölkanal 568) zum Magnetventil strömen. Wenn das Öl zum Magnetventil strömt, kann in der zweiten Ölleitung enthaltene Luft mit dem Öl zum Magnetventil strömen. Beispielsweise kann bei 1022 der Ölstrom von der ersten Ölleitung zur zweiten Ölleitung durch den Zwischenraum zusätzlich Luft aus der ersten Ölleitung zur zweiten Ölleitung transportieren, und bei 1024 strömen das Öl und die Luft gemeinsam zum Überdruckventil des Magnetventils. Das Öl und die Luft können aus dem Überdruckventil strömen, wobei das Öl in eine Ölwanne des Motors strömt und die Luft in ein Kurbelgehäuse des Motors strömt (wobei das Kurbelgehäuse eine Kurbelwelle des Motors enthält, wie etwa Kurbelwelle 140 aus 1).
Zum Verfahren gehört bei 1020 gegebenenfalls 1026, wobei zu 1026 das Leiten des Öls von einem ersten Abschnitt der ersten Ölleitung zu einem zweiten Abschnitt der ersten Ölleitung durch den Zwischenraum gehört. Wie vorstehend unter Bezugnahme auf 1018 beschrieben, kann Öl von einem ersten Abschnitt (z. B. der erste Ölkanal) der ersten Ölleitung zu einem zweiten Abschnitt (z. B. der zweite Ölkanal) der ersten Ölleitung über den Zwischenraum strömen (z. B. wie durch den Strömungsweg 720 in 7 veranschaulicht). In einem anderen Beispiel kann das Öl vom zweiten Abschnitt der ersten Ölleitung zum ersten Abschnitt entlang einem Strömungsweg strömen, der dem Strömungsweg 720 entgegengesetzt ist. Anders ausgedrückt, kann Öl in der ersten Ölleitung zwischen verschiedenen Kanälen der ersten Ölleitung über den Zwischenraum zirkulieren (z. B. Mischen und/oder Zusammenfließen).
Die 3-9 zeigen beispielhafte Konfigurationen mit einer relativen Positionierung der verschiedenen Komponenten. Falls derartige Elemente so gezeigt sind, dass sie einander direkt berühren oder direkt miteinander gekoppelt sind, können sie in mindestens einem Beispiel als sich direkt berührend bzw. direkt gekoppelt bezeichnet werden. Gleichermaßen können Elemente, die aneinander angrenzend oder zueinander benachbart gezeigt sind, in zumindest einem Beispiel aneinander angrenzend bzw. zueinander benachbart sein. Beispielsweise können Komponenten, die in flächenteilendem Kontakt zueinander liegen, als in flächenteilendem Kontakt bezeichnet werden. Als ein weiteres Beispiel können Elemente, die voneinander getrennt positioniert sind, wobei sich dazwischen lediglich ein Raum befindet und keine anderen Komponenten, zumindest in einem Beispiel als solche bezeichnet werden. Als noch ein weiteres Beispiel können Elemente, die über-/untereinander, an entgegengesetzten Seiten voneinander oder links/rechts voneinander gezeigt sind, in Bezug aufeinander als solche bezeichnet werden. Zudem kann, wie in den Figuren gezeigt, ein oberstes Element oder ein oberster Punkt eines Elements in mindestens einem Beispiel als eine „Oberseite“ der Komponente bezeichnet werden und ein unterstes Element oder ein unterster Punkt des Elements kann als eine „Unterseite“ der Komponente bezeichnet werden. Im vorliegenden Zusammenhang können sich Oberseite/Unterseite, obere(r/s)/untere(r/s), über/unter auf eine vertikale Achse der Figuren beziehen und dazu verwendet werden, die Positionen von Elementen der Figuren in Bezug aufeinander zu beschreiben. Somit sind Elemente, die über anderen Elementen gezeigt sind, in einem Beispiel vertikal über den anderen Elementen positioniert. Als noch ein weiteres Beispiel können zudem Formen der Elemente, die in den Figuren gezeigt sind, als diese Formen (z. B. kreisförmig, gerade, eben, gekrümmt, abgerundet, abgeschrägt, abgewinkelt oder dergleichen) aufweisend bezeichnet werden. Zudem können Elemente, die so gezeigt sind, dass sie einander schneiden, in zumindest einem Beispiel als sich schneidende Elemente oder einander schneidend bezeichnet werden. Zudem kann ein Element, das innerhalb eines anderen Elements oder außerhalb eines anderen Elements gezeigt ist, in einem Beispiel als solches bezeichnet werden.
Dadurch, dass das Zylinderventilbetätigungssystem entsprechend der vorstehenden Beschreibung konfiguriert wird, kann Öl von der ersten Ölleitung zur zweiten Ölleitung durch die Zwischenräume passiv und ohne Betätigung der Motorölsystemkomponenten durch die Steuerung strömen. Die Stopfen können die Konfiguration der Ölleitung vereinfachen und eine Größe der zweiten Ölleitung verringern, wodurch eine Reaktionszeit im Zusammenhang mit dem Einstellen des Öldruckes in der zweiten Ölleitung verringert und eine Abschalt- und/oder Aktivierungszeit von Zylindern verkürzt werden können, die mit der zweiten Ölleitung gekoppelt sind. Durch das fluidische Trennen der zweiten Ölleitung in verschiedene Abschnitte über die Stopfen können einzelne Zylinder des Motors unabhängig zu jedem anderen Zylinder aktiviert und/oder deaktiviert werden. Durch den durch jeden Stopfen gebildeten Zwischenraum strömendes Öl kann eine Menge an Luft verringert werden, die in der ersten Ölleitung und der zweiten Ölleitung vorhanden ist, wodurch auch eine Wahrscheinlichkeit eines Luftstroms in die Einlässe der deaktivierbaren Kipphebel und/oder der hydraulischen Spielausgleichselemente verringert wird. Durch das Verringern einer Luftmenge im Motorölsystem können eine Wahrscheinlichkeit einer Verschlechterung des Ölsystems verringert und eine Wartungsfreundlichkeit des Systems verbessert werden. Da Luft komprimiert werden kann, kann eine Verringerung der Luftmenge im Motorölsystem eine Einheitlichkeit der Reaktionszeiten im Bereich der Zylinderaktivierung/-abschaltung durch Verringern eines Zeitraums zum Einstellen der Öldrücke im Motor erhöhen. Zusätzlich kann durch die geringere Größe des Zwischenraums Öl ohne jegliche Filterung durch den Zwischenraum strömen, wodurch sich die Kosten und/oder die Wartungszeit des Motorölsystems verringern. Die technische Wirkung der Anordnung der Stopfen in den Ölkammern besteht darin, zu erlauben, dass Öl durch die Zwischenräume strömt, die zwischen den Außenflächen der Stopfen und den Ölkammern ausgebildet sind.
Bei einer Ausführungsform umfasst ein System: eine erste Vielzahl von Ölkanälen, eine zweite Vielzahl von Ölkanälen und eine Ölkammer, die alle in einem Motorzylinderkopf angeordnet sind; einen sich in der Ölkammer befindlichen Stopfen, der einen Schlitz umfasst, der fluidisch mit einem ersten Abschnitt der zweiten Vielzahl von Ölkanälen gekoppelt ist; und einen Zwischenraum zwischen dem Stopfen und der Ölkammer, wobei der Zwischenraum die erste und die zweite Vielzahl von Ölkanälen fluidisch koppelt. In einem ersten Beispiel des Systems sind ein erster Abschnitt der ersten Vielzahl von Ölkanälen und der erste Abschnitt der zweiten Vielzahl von Ölkanälen jeweils mit verschiedenen Öffnungen der Ölkammer gekoppelt. Zu einem zweiten Beispiel des Systems gehören gegebenenfalls das erste Beispiel und zudem ein Magnetventil, das fluidisch mit dem ersten Abschnitt der zweiten Vielzahl von Ölkanälen durch den Schlitz des Stopfens gekoppelt ist. Zu einem dritten Beispiel des Systems gehören gegebenenfalls ein oder mehrere der ersten und zweiten Beispiele und zudem wobei der erste Abschnitt der zweiten Vielzahl von Ölkanälen fluidisch mit einem Einlass eines deaktivierbaren Kipphebels gekoppelt ist. Zu einem vierten Beispiel des Systems gehören gegebenenfalls ein oder mehrere oder jedes der ersten bis dritten Beispiele und zudem eine Vertiefung, die durch eine obere Fläche oder eine untere Fläche des Stopfens ausgebildet ist, wobei die Vertiefung in einen Innenbereich des Stopfens verläuft. Zu einem fünften Beispiel des Systems gehören gegebenenfalls ein oder mehrere oder jedes der ersten bis vierten Beispiele und zudem wobei eine Achse der Vertiefung in einer radialen Richtung in Relation zu einer Mittelachse des Stopfens versetzt ist. Zu einem sechsten Beispiel des Systems gehören gegebenenfalls ein oder mehrere oder jedes der ersten bis fünften Beispiele und zudem wobei eine Länge der Vertiefung kürzer ist als eine Länge des Stopfens von der oberen Fläche zur unteren Fläche entlang einer Mittelachse des Stopfens.
Bei einer Ausführungsform gehört zu einem Verfahren: als Reaktion auf eine Aufforderung zum Abschalten eines Zylinderventils, das Leiten von Öl von einem Ölkanal eines Zylinderkopfes eines Motors durch einen Schlitz eines Stopfens, der in einer Ölkammer des Zylinderkopfes angeordnet ist, und zu einem deaktivierbaren Kipphebel des Zylinderventils, wobei die Ölkammer zwischen einer ersten Ölleitung und einer zweiten Ölleitung ausgebildet ist; und das Leiten von Öl von der zweiten Ölleitung zur ersten Ölleitung über einen Zwischenraum, der zwischen Außenflächen des Stopfens und der Ölkammer ausgebildet ist. In einem ersten Beispiel des Verfahrens erfolgt das Leiten des Öls von der zweiten Ölleitung zur ersten Ölleitung über den Zwischenraum während dem Leiten von Öl vom Ölkanal durch den Schlitz und zum deaktivierbaren Kipphebel. Zu einem zweiten Beispiel des Verfahrens gehört gegebenenfalls das erste Beispiel und zudem wobei zum Leiten des Öls vom Ölkanal durch den Schlitz und zum deaktivierbaren Kipphebel das Bestromen eines Magnetventils gehört, das fluidisch mit dem Schlitz gekoppelt ist, um einen Ölstrom durch das Magnetventil von einem Motorblock zu erhöhen, der mit dem Zylinderkopf gekoppelt ist. Zu einem dritten Beispiel des Verfahren gehören gegebenenfalls ein oder beide der ersten und zweiten Beispiele und zudem wobei durch das Erhöhen des Ölstroms vom Motorblock durch das Magnetventil der deaktivierbare Kipphebel auf einen deaktivierten Modus eingestellt wird, indem ein Öldruck an einem Einlass des deaktivierbaren Kipphebels erhöht wird. Zu einem vierten Beispiel des Verfahrens gehören gegebenenfalls ein oder mehrere oder jedes der ersten bis dritten Beispiele und zudem wobei zum Einstellen des deaktivierbaren Kipphebels auf den deaktivierten Modus das Ausbleiben des Drückens eines Kipphebels, der mit dem deaktivierbaren Kipphebel gekoppelt ist, gegen eine Nocke einer Nockenwelle des Motors gehört. Zu einem fünften Beispiel des Verfahrens gehören gegebenenfalls ein oder mehrere oder jedes der ersten bis vierten Beispiele und zudem wobei zum Leiten des Öls von der zweiten Ölleitung zur ersten Ölleitung über den Zwischenraum das Leiten von Öl von einer ersten Öffnung der Ölkammer, durch den Zwischenraum und zu einer zweiten Öffnung der Ölkammer gehört, wobei die erste Öffnung fluidisch mit der zweiten Ölleitung gekoppelt ist und die zweite Öffnung fluidisch mit der ersten Ölleitung gekoppelt ist. Zu einem sechsten Beispiel des Verfahrens gehören gegebenenfalls ein oder mehrere oder jedes der ersten bis fünften Beispiele und zudem das Leiten des Öls von einem ersten Ölkanal der ersten Ölleitung durch eine erste Öffnung der Ölkammer, durch den Zwischenraum und durch eine zweite Öffnung der Ölkammer in einen zweiten Ölkanal der ersten Ölleitung.
Bei einer anderen Ausführungsform umfasst ein System: einen Zylinderkopf eines Motors; eine erste Ölleitung und eine zweite Ölleitung, die in einem Innenraum des Zylinderkopfes positioniert sind; eine erste Ölkammer, die sowohl mit der ersten Ölleitung als auch der zweiten Ölleitung im Innenraum des Zylinderkopfes gekoppelt ist, wobei die erste Ölkammer einen ersten geschlitzten Stopfen enthält, der darin angeordnet ist, wobei ein Schlitz des ersten geschlitzten Stopfens einen ersten Abschnitt der zweiten Ölleitung mit einem ersten Magnetventil fluidisch koppelt; ein erster deaktivierbarer Kipphebel, der fluidisch mit dem ersten Abschnitt der zweiten Ölleitung gekoppelt ist; und einen Zwischenraum, der zwischen dem geschlitzten Stopfen und der Ölkammer ausgebildet ist, wobei der Zwischenraum die erste Ölleitung mit der zweiten Ölleitung fluidisch koppelt. In einem ersten Beispiel des Systems gehört zum System eine zweite Ölkammer, die sowohl mit der ersten Ölleitung als auch der zweiten Ölleitung im Innenraum des Zylinderkopfes gekoppelt ist, wobei die zweite Ölkammer einen zweiten geschlitzten Stopfen enthält, der darin angeordnet ist, wobei ein Schlitz des zweiten geschlitzten Stopfens einen zweiten Abschnitt der zweiten Ölleitung fluidisch mit einem zweiten Magnetventil koppelt. Zu einem zweiten Beispiel des Systems gehört gegebenenfalls das erste Beispiel und zudem wobei der zweite Abschnitt der zweiten Ölleitung fluidisch mit einem zweiten deaktivierbaren Kipphebel gekoppelt ist. Zu einem dritten Beispiel des Systems gehören gegebenenfalls ein oder beide der ersten und zweiten Beispiele und zudem eine dritte Ölkammer, die sowohl mit der ersten Ölleitung als auch mit der zweiten Ölleitung im Innenraum des Zylinderkopfes gekoppelt und zwischen der ersten Ölkammer und der zweiten Ölkammer positioniert ist, wobei die dritte Ölkammer einen nicht geschlitzten Stopfen enthält, der darin angeordnet ist, wobei der Stopfen den ersten Abschnitt der zweiten Ölleitung vom zweiten Abschnitt der zweiten Ölleitung trennt. Zu einem vierten Beispiel des Systems gehören gegebenenfalls ein oder mehrere oder jedes der ersten bis dritten Beispiele und zudem ein erster Ölzulauf eines Motorblocks, der fluidisch mit der ersten Ölleitung gekoppelt ist, und zudem umfassend einen zweiten Ölzulauf des Motorblocks, der fluidisch mit der zweiten Ölleitung über das erste Magnetventil und das zweite Magnetventil gekoppelt ist. Zu einem fünften Beispiel des Systems gehören gegebenenfalls ein oder mehrere oder jedes der ersten bis vierten Beispiele und zudem wobei der erste Ölzulauf Öl bei einem ersten Öldruck enthält und der zweite Ölzulauf Öl bei einem zweiten Öldruck enthält, wobei der zweite Öldruck größer ist als der erste Öldruck.
In einer anderen Darstellung umfasst ein Fahrzeug: einen Zylinderkopf eines Motors; eine erste Ölleitung und eine zweite Ölleitung, die in einem Innenraum des Zylinderkopfes positioniert sind; eine erste Ölkammer, die sowohl mit der ersten Ölleitung als auch der zweiten Ölleitung im Innenraum des Zylinderkopfes gekoppelt ist, wobei die erste Ölkammer einen ersten geschlitzten Stopfen enthält, der darin angeordnet ist, wobei ein Schlitz des ersten geschlitzten Stopfens einen ersten Abschnitt der zweiten Ölleitung mit einem ersten Magnetventil fluidisch koppelt; ein erster deaktivierbarer Kipphebel, der fluidisch mit dem ersten Abschnitt der zweiten Ölleitung gekoppelt ist; einen Zwischenraum, der zwischen dem geschlitzten Stopfen und der Ölkammer ausgebildet ist, wobei der Zwischenraum die erste Ölleitung mit der zweiten Ölleitung fluidisch koppelt; und eine elektrische Maschine, ein Getriebe, das selektiv mechanisch mit der elektrischen Maschine oder dem Motor gekoppelt ist.
Es ist anzumerken, dass die hier enthaltenen Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein und können durch das Steuersystem, zu dem die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Motorhardware gehört, ausgeführt werden. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Operationen und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in manchen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwingend erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, sondern wird vielmehr zur einfacheren Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Operationen und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Zudem können die beschriebenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der im nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums im Motorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, zu dem die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung gehören, durchgeführt werden.
Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technik auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewandt werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
Die folgenden Ansprüche legen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen dar, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente umfassen und zwei oder mehr derartiger Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche im Rahmen dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche, egal ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Schutzumfang aufweisen, werden ebenfalls als in dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.

Claims

System, umfassend: eine erste Vielzahl von Ölkanälen, eine zweite Vielzahl von Ölkanälen und eine Ölkammer, allesamt in einem Motorzylinderkopf angeordnet; einen in der Ölkammer untergebrachten Stopfen, zu dem ein Schlitz gehört, der fluidisch mit dem ersten Abschnitt der zweiten Vielzahl von Ölkanälen gekoppelt ist; und einen Zwischenraum, der zwischen dem Stopfen und der Ölkammer ausgebildet ist, wobei der Zwischenraum die erste und die zweite Vielzahl von Ölkanälen fluidisch koppelt.
System nach Anspruch 1, wobei ein erster Abschnitt der ersten Vielzahl von Ölkanälen und der erste Abschnitt der zweiten Vielzahl von Ölkanälen jeweils mit verschiedenen Öffnungen der Ölkammer gekoppelt sind.
System nach Anspruch 1, zudem umfassend ein Magnetventil, das fluidisch mit dem ersten Abschnitt der zweiten Vielzahl von Ölkanälen durch den Schlitz des Stopfens gekoppelt ist.
System nach Anspruch 1, wobei der erste Abschnitt der zweiten Vielzahl von Ölkanälen fluidisch mit einem Einlass eines Spielausgleichselementes gekoppelt ist.
System nach Anspruch 1, zudem umfassend eine Vertiefung, die durch eine obere Fläche oder eine untere Fläche des Stopfens ausgebildet ist, wobei die Vertiefung in einen Innenbereich des Stopfens verläuft.
System nach Anspruch 5, wobei eine Achse der Vertiefung in einer radialen Richtung in Relation zu einer Mittelachse des Stopfens versetzt ist.
System nach Anspruch 5, wobei eine Länge der Vertiefung kürzer ist als eine Länge des Stopfens von der oberen Fläche zur unteren Fläche entlang einer Mittelachse des Stopfens.
System nach Anspruch 1, wobei zum Schlitz eine gestufte Oberfläche gehört.
Verfahren, umfassend: als Reaktion auf eine Aufforderung zum Abschalten eines Zylinderventils, das Leiten von Öl von einem Ölkanal eines Zylinderkopfes eines Motors durch einen Schlitz eines Stopfens, der in einer Ölkammer des Zylinderkopfes angeordnet ist, und zu einem deaktivierbaren Kipphebel, der mit dem Zylinderventil gekoppelt ist, wobei die Ölkammer zwischen einer ersten Ölleitung und einer zweiten Ölleitung ausgebildet ist; und das Leiten von Öl von der zweiten Ölleitung zur ersten Ölleitung über einen Zwischenraum, der zwischen Außenflächen des Stopfens und der Ölkammer ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Leiten des Öls von der zweiten Ölleitung zur ersten Ölleitung über den Zwischenraum während dem Leiten von Öl vom Ölkanal durch den Schlitz und zum deaktivierbaren Kipphebel erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei zum Leiten des Öls vom Ölkanal durch den Schlitz und zum deaktivierbaren Kipphebel das Bestromen eines Magnetventils gehört, das fluidisch mit dem Schlitz gekoppelt ist, um einen Ölstrom durch das Magnetventil von einem Motorblock zu erhöhen, der mit dem Zylinderkopf gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei durch das Erhöhen des Ölstroms vom Motorblock durch das Magnetventil der deaktivierbare Kipphebel auf einen deaktivierten Modus eingestellt wird, indem ein Öldruck an einem Einlass des deaktivierbaren Kipphebels erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei zum Einstellen des deaktivierbaren Kipphebels auf den deaktivierten Modus das Ausbleiben des Drückens eines inneren Abschnittes des deaktivierbaren Kipphebel, der gegen eine Nocke einer Nockenwelle des Motors positioniert ist, mit einem äußeren Abschnitt des deaktivierbaren Kipphebels gehört.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei zum Leiten des Öls von der zweiten Ölleitung zur ersten Ölleitung über den Zwischenraum das Leiten von Öl von einer ersten Öffnung der Ölkammer, durch den Zwischenraum und zu einer zweiten Öffnung der Ölkammer gehört, wobei die erste Öffnung fluidisch mit der zweiten Ölleitung gekoppelt ist und die zweite Öffnung fluidisch mit der ersten Ölleitung gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 9, zudem umfassend das Leiten des Öls von einem ersten Ölkanal der ersten Ölleitung durch eine erste Öffnung der Ölkammer, durch den Zwischenraum und durch eine zweite Öffnung der Ölkammer in einen zweiten Ölkanal der ersten Ölleitung.