GEBIET DER ERFINDUNG FIELD OF THE INVENTION
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur hydraulischen Betätigung von Ventilen in einem Verbrennungsmotor, und insbesondere die hydraulische Betätigung von Einlass- und Auslassventilen eines Verbrennungsmotors. The invention relates to a method and a device for the hydraulic actuation of valves in an internal combustion engine, and in particular the hydraulic actuation of intake and exhaust valves of an internal combustion engine.
HINTERGRUND BACKGROUND
Ein Verbrennungsmotor erzeugt Leistung durch Verbrennen von Kraftstoff in einer Verbrennungskammer. Gegenwärtige Einlass- und Auslassventile können durch Nockenwellen und Nocken, die sich in dem Motor befinden, gesteuert und betätigt werden. Einlassventile können geöffnet werden, um Kraftstoff und Luft in einen Zylinder zur Verbrennung einzulassen, während Auslassventile geöffnet werden können, um Verbrennungsgas aus dem Zylinder entweichen zu lassen. Die Nocken können Nocken mit fixem Profil sein, was zu Schwierigkeiten bei der Einstellung der Zeitsteuerungen oder Ventilhubausmaße des Motors führen kann, die zur Optimierung der Ventilöffnungszeiten und -hübe für verschiedene Motorbetriebsvorgänge nötig sind. Eine Totgangvorrichtung kann zwischen einem Ventil und dem Nocken zur Übertragung variierender Ausmaße der Nockenbewegung auf das Ventil verwendet werden. Gegenwärtige Totgangsysteme verwenden einen Hauptkolben, der Fluid aus einer Hydraulikkammer in eine Hydraulikkammer eines Nehmerkolbens verdrängt. Der Nehmerkolben kann auf das Motorventil wirken, um das Ventil zu öffnen. Das Hydrauliksystem umfasst allgemein zusätzliche Komponenten, etwa Nockensensoren, Ölsteuerventile, Versteller, Führungen, Steuerketten, Spanner, Kettenräder, Lagerdeckel, und verschiedene Schrauben und Befestigungselemente. Der Bedarf an zusätzlichen Komponenten zum Betrieb eines Totgangsystems kann die Trägheit des Ventilsystems erhöhen, was bei hohen Motordrehzahlen problematisch sein kann. Die zusätzlichen Komponenten können auch die Komplexität und Kosten erhöhen, so dass es wünschenswert sein kann, die zusätzlichen Komponenten zu minimieren. Ventilbetätigungssysteme wurden in US-Patent Nr. 8,365,691 ; US-Patent Nr. 6,997,148 ; US-Patent Nr. 6,425,357 ; US-Patent Nr. 5,645,031 ; US-Patent Nr. 4,716,863 ; US-Patent Nr. 2,072,437 ; US-Patentanmeldung Nr. 2011/0197833; und der WO-Patentanmeldung Nr. 2007/142724 offenbart. An internal combustion engine generates power by burning fuel in a combustion chamber. Current intake and exhaust valves may be controlled and actuated by camshafts and cams located in the engine. Inlet valves may be opened to admit fuel and air into a cylinder for combustion while exhaust valves may be opened to allow combustion gas to escape from the cylinder. The cams may be fixed profile cams, which may cause difficulty in adjusting the timing or valve lift amounts of the engine necessary to optimize valve timing and strokes for various engine operations. A lost motion device may be used between a valve and the cam to transmit varying amounts of cam movement to the valve. Present backlash systems use a master piston that displaces fluid from a hydraulic chamber into a hydraulic chamber of a slave piston. The slave piston can act on the engine valve to open the valve. The hydraulic system generally includes additional components such as cam sensors, oil control valves, adjusters, guides, timing chains, tensioners, sprockets, bearing caps, and various screws and fasteners. The need for additional components to operate a lost motion system can increase the inertia of the valve system, which can be problematic at high engine speeds. The additional components may also add complexity and cost, so that it may be desirable to minimize the additional components. Valve actuation systems were in U.S. Patent No. 8,365,691 ; U.S. Patent No. 6,997,148 ; U.S. Patent No. 6,425,357 ; U.S. Patent No. 5,645,031 ; U.S. Patent No. 4,716,863 ; U.S. Patent No. 2,072,437 ; US Patent Application No. 2011/0197833; and the WO Patent Application No. 2007/142724 disclosed.
Zusammenfassung Summary
Es kann auch wünschenswert sein, die Nockenwelle als eine zusätzliche Komponente zu beseitigen, aufgrund der zum Ventilsystem hinzugefügten Größe und des Gewichts der Nockenwelle. Um die Einschränkungen der gegenwärtigen Technologie zu überwinden, verwendet das offenbarte hydraulische Ventilbetätigungssystem zumindest einen Nockenvorsprung, der mit einer Kurbelwelle verbunden ist, um in Drehung zum Oszillieren eines Geberkolbens zur Druckbeaufschlagung angetrieben werden, um eine oszillierende Fluidströmung innerhalb des hydraulischen Ventilbetätigungssystems anzutreiben. Die Verwendung eines Nockenvorsprungs, der direkt mit der Kurbelwelle verbunden sein kann, kann zusätzliche Komponenten, die derzeit in Ventilbetätigungssystemen verwendet werden, etwa die Nockensensoren, Ölsteuerventile, Versteller, Führungen, Steuerketten, Spanner, Kettenräder, Lagerdeckel, und verschiedene Schrauben und Befestigungselemente, beseitigen. Das hydraulische Ventilbetätigungssystem kann die Öffnung und Schließung einer Vielzahl von hydraulisch betätigbaren Ventilen steuern, entweder Einlassventile oder Auslassventile, oder sowohl Einlass- als auch Auslassventile. Die Ventile können einer Vielzahl von Zylindern eines Verbrennungsmotors zugeordnet sein und können einen entsprechenden Nehmerkolben für jedes Ventil aufweisen. Jeder der Vielzahl von Nehmerkolben kann normalerweise durch eine Feder zu einer ersten Stellung hin vorgespannt sein, die dem Ventil in der geschlossenen Ventilstellung entspricht. Der Nehmerkolben kann durch Fluiddruck unter Überwindung einer Vorspannkraft der Feder zu einer zweiten Stellung hin angetrieben werden, die dem Ventil in einer offenen Stellung entspricht. Das hydraulische Ventilbetätigungssystem kann zumindest einen Akkumulator umfassen, der zur oszillierenden Aufnahme und Abgabe von Fluid in der Art eines Totgangs betätigbar ist, wenn keine Ventilbetätigung erwünscht ist, und zur Aufrechterhaltung des Fluiddrucks und -volumens in dem hydraulischen Ventilbetätigungssystem. It may also be desirable to eliminate the camshaft as an additional component due to the size added to the valve system and the weight of the camshaft. To overcome the limitations of current technology, the disclosed hydraulic valve actuation system utilizes at least one cam lobe connected to a crankshaft to be driven in rotation to oscillate a master piston for pressurization to drive an oscillating fluid flow within the hydraulic valve actuation system. The use of a cam lobe that may be directly connected to the crankshaft may eliminate additional components currently used in valve actuation systems, such as the cam sensors, oil control valves, adjusters, guides, timing chains, tensioners, sprockets, bearing caps, and various screws and fasteners , The hydraulic valve actuation system may control the opening and closing of a plurality of hydraulically actuatable valves, either intake valves or exhaust valves, or both intake and exhaust valves. The valves may be associated with a plurality of cylinders of an internal combustion engine and may include a respective slave piston for each valve. Each of the plurality of slave pistons may normally be biased by a spring to a first position that corresponds to the valve in the valve closed position. The slave piston may be driven by fluid pressure overcoming a biasing force of the spring to a second position corresponding to the valve in an open position. The hydraulic valve actuation system may include at least one accumulator operable to oscillate and release fluid in a backlash manner when no valve actuation is desired, and to maintain fluid pressure and volume in the hydraulic valve actuation system.
Ein hydraulisches Ventilbetätigungssystem kann zumindest eine Fluiddruck-Kolbenpumpe umfassen, die zumindest einen oszillierenden Geberkolben zur Bewegung innerhalb eines Gehäuses umfasst, das zumindest eine Fluidpumpkammer definiert. Die Fluidkolbenpumpe kann zumindest eine Vorspannfeder zum Vorspannen des entsprechenden oszillierenden Geberkolbens zu einer ersten Stellung innerhalb des Gehäuses hin umfassen. Das hydraulische Ventilbetätigungssystem kann eine Kurbelwelle umfassen, die um eine Längsachse drehbar ist und zumindest einen Nockenvorsprung umfasst, der an der Kurbelwelle zur Drehung damit getragen wird. Der zumindest eine Nockenvorsprung kann in Drehung um die Längsdrehachse der Kurbelwelle angetrieben sein und kann mit einem Nockenstößel in Eingriff bringbar sein, der mit einem entsprechenden oszillierenden Geberkolben verbunden ist. Der Nockenstößel kann den zumindest einen oszillierenden Geberkolben zu einer zweiten Stellung hin in die zumindest eine Fluidpumpkammer antreiben, wenn er durch den zumindest einen Nockenvorsprung angetrieben wird, um das Arbeitsfluid zur oszillierenden Strömung durch die Flüssigkeitsdurchgänge des hydraulischen Ventilbetätigungssystems mit Druck zu beaufschlagen. Die Vorspannfeder kann den entsprechenden oszillierenden Geberkolben und den zugehörigen Nockenstößel zu der ersten Stellung hin und in ständigen Eingriff mit dem zumindest einen Nockenvorsprung der Kurbelwelle, der sich außerhalb der Pumpenkammer vorspannen. A hydraulic valve actuation system may include at least one fluid pressure piston pump including at least one oscillating master piston for movement within a housing defining at least one fluid pumping chamber. The fluid piston pump may include at least one biasing spring for biasing the corresponding oscillating master piston to a first position within the housing. The hydraulic valve actuation system may include a crankshaft that is rotatable about a longitudinal axis and includes at least one cam protrusion that is supported on the crankshaft for rotation therewith. The at least one cam projection may be driven in rotation about the longitudinal axis of rotation of the crankshaft and may be engageable with a cam follower connected to a corresponding oscillating master piston. The cam follower may drive the at least one oscillating master piston to a second position into the at least one fluid pumping chamber when passing through the at least one Cam projection is driven to pressurize the working fluid to the oscillating flow through the fluid passages of the hydraulic valve actuating system. The biasing spring may bias the corresponding oscillating master piston and the associated cam follower toward the first position and into constant engagement with the at least one cam projection of the crankshaft biasing outside the pump chamber.
Der zumindest eine oszillierende Geberkolben kann betätigbar sein, um Fluid mit Druck zu beaufschlagen, das sich in der zumindest einen Fluidpumpkammer befindet, wenn er durch den an der Kurbelwelle montierten zumindest einen Nockenvorsprung angetrieben wird, um die Vorspannkraft der zumindest einen Vorspannfeder zu überwinden, was einen Druck und ein Volumen des Arbeitsfluids erzeugt, die ausreichend sind, um wirkmäßig eines oder mehrere einer Vielzahl von Ventilen in Fluidverbindung mit dem hydraulischen Ventilbetätigungssystem zu betätigen, während Fluidströmung innerhalb der Flüssigkeitsdurchgänge in Ansprechen auf das Oszillieren des Geberkolbens, der durch den an der Kurbelwelle montierten und in Drehung damit angetriebenen Nockenvorsprung angetrieben wird, oszilliert. Die Pumpenkammer kann in Fluidverbindung mit der Vielzahl von Ventilen stehen, was dem druckbeaufschlagten Fluid erlaubt, während eines durch den Nockenvorsprung angetriebenen Hubs des oszillierenden Geberkolbens zu dem einen oder den mehreren der Vielzahl von Ventilen hin zu strömen, und dem Fluid erlaubt, von einem oder mehreren der Vielzahl von Ventilen während eines durch die Vorspannfeder angetriebenen Rückkehrhubs des oszillierenden Geberkolbens zurück in die Pumpenkammer gezogen zu werden. Die Pumpenkammer kann auch zur Fluidkommunikation mit dem zumindest einen Akkumulator betätigbar sein, um das Volumen und den Druck des Arbeitsfluids während des Betriebszyklus aufrecht zu erhalten und Volumenverluste und Druckverluste des Arbeitsfluids aufgrund normaler Leckagen während der Betriebszyklen auszugleichen. Das Arbeitsfluid, das ein im Wesentlichen inkompressibles Arbeitsfluid ist, kann eine oszillierende Strömungsbewegung des Arbeitsfluids durch das hydraulische Ventilbetätigungssystem in Ansprechen auf die oszillierende Bewegung des Geberkolbens erlauben, während die oszillierende Geberkolbenbewegung der Drehung des Nockenvorsprungs entsprechend der Drehung der Kurbelwelle folgt. Der Geberkolben steht während des Betriebs des Verbrennungsmotors in ständiger Fluidkommunikation mit den Fluiddurchgängen des hydraulischen Ventilbetätigungssystems. The at least one oscillating master piston may be operable to pressurize fluid located in the at least one fluid pumping chamber when driven by the at least one cam lobe mounted on the crankshaft to overcome the biasing force of the at least one biasing spring generates a pressure and a volume of the working fluid sufficient to operatively actuate one or more of a plurality of valves in fluid communication with the hydraulic valve actuation system while fluid flow within the fluid passages in response to the oscillating of the master piston by the at the crankshaft driven and driven in rotation therewith cam projection is oscillated. The pumping chamber may be in fluid communication with the plurality of valves, allowing the pressurized fluid to flow toward the one or more of the plurality of valves during a stroke of the oscillating master piston driven by the cam lobe, and allowing fluid from one or more of the plurality of valves a plurality of the plurality of valves during a driven by the biasing spring return stroke of the oscillating master piston to be pulled back into the pump chamber. The pumping chamber may also be operable for fluid communication with the at least one accumulator to maintain the volume and pressure of the working fluid during the operating cycle and to compensate for volume losses and pressure losses of the working fluid due to normal leaks during the operating cycles. The working fluid, which is a substantially incompressible working fluid, may permit oscillating flow movement of the working fluid through the hydraulic valve actuation system in response to the oscillating motion of the master piston, while the oscillating master piston movement follows rotation of the camming boss in accordance with rotation of the crankshaft. The master piston is in continuous fluid communication with the fluid passages of the hydraulic valve actuation system during operation of the internal combustion engine.
Das hydraulische Ventilbetätigungssystem kann des Weiteren zumindest ein erstes Steuerventil umfassen, das zwischen einer ersten Stellung, die die Fluidströmung zwischen dem zumindest einen Akkumulator und den Fluiddurchgängen des hydraulischen Ventilbetätigungssystems isoliert, und einer zweiten Stellung zur Bereitstellung der Fluidkommunikation zwischen den Fluiddurchgängen des hydraulischen Ventilbetätigungssystems und dem zumindest einen Akkumulator betätigbar ist. Das zumindest eine erste Steuerventil kann die Fluidkommunikation zwischen der zumindest einen Fluiddruck-Kolbenpumpe und der zumindest einen Ventilanordnung bereitstellen. The hydraulic valve actuation system may further include at least one first control valve interposed between a first position isolating the fluid flow between the at least one accumulator and the fluid passages of the hydraulic valve actuation system and a second position for providing fluid communication between the fluid passages of the hydraulic valve actuation system and the second valve at least one accumulator is actuated. The at least one first control valve may provide fluid communication between the at least one fluid pressure piston pump and the at least one valve assembly.
Ein Verfahren zum Betreiben eines normalerweise geschlossenen Ventils eines Verbrennungsmotors mit einer drehbaren Kurbelwelle kann das Antreiben einer oszillierenden Fluidströmung innerhalb eines Fluiddurchgangs in Ansprechen auf die Drehung der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors umfassen, sowie das selektive Verbinden einer expandierbaren Fluidkammer, die einem normalerweise geschlossenen Ventil zugeordnet sind, mit der oszillierenden Fluidströmung innerhalb des Fluiddurchgangs, um das normalerweise geschlossene Ventil zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung in Ansprechen auf die Fluidströmung innerhalb des Durchgangs anzutreiben. Das Verfahren kann das Drehen eines Nockenvorsprungs, der an einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors montiert ist, sowie das Antreiben zumindest einer Fluiddruck-Kolbenpumpe umfassen, die zumindest einen oszillierenden Geberkolben in Bewegung innerhalb eines Gehäuses aufweist, das zumindest eine Fluidpumpkammer definiert, in Ansprechen auf die Drehung des Nockenvorsprungs. Das Verfahren kann das Vorspannen des entsprechenden oszillierenden Geberkolbens zu einer ersten Stellung innerhalb des Gehäuses hin mit einer Feder umfassen, um den ständigen Kontakt zwischen einem Nockenstößel, der mit dem entsprechenden oszillierenden Geberkolben verbunden ist, und dem drehenden Nockenvorsprung aufrecht zu erhalten. A method of operating a normally closed valve of an internal combustion engine having a rotatable crankshaft may include driving an oscillating fluid flow within a fluid passage in response to rotation of the crankshaft of the internal combustion engine, and selectively connecting an expandable fluid chamber associated with a normally closed valve. with the oscillating fluid flow within the fluid passage to drive the normally closed valve between an open position and a closed position in response to the fluid flow within the passage. The method may include rotating a cam lobe mounted on a crankshaft of an internal combustion engine and driving at least one fluid pressure piston pump having at least one oscillating master piston in motion within a housing defining at least one fluid pumping chamber in response to the rotation of the cam projection. The method may include biasing the corresponding oscillating master piston to a first position within the housing with a spring to maintain the permanent contact between a cam follower connected to the corresponding oscillating master piston and the rotating cam boss.
Ein Verfahren zum Zusammenbau eines hydraulischen Ventilbetätigungssystems kann umfassen: Montieren eines Nockenvorsprungs an einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors zur Drehung mit der Kurbelwelle, und Verbinden eines Nockenstößels mit zumindest einem oszillierenden Geberkolben zumindest einer Fluiddruck-Kolbenpumpe, um die oszillierende Bewegung des Geberkolbens in Ansprechen auf die Drehung des Nockenvorsprungs, der in Drehung durch die Kurbelwelle angetrieben wird, anzutreiben, um einen oszillierenden Fluidströmungszyklus innerhalb eines geschlossenen Fluidströmungspfads zu erzeugen, sowie Vorspannen des Geberkolbens zu einer ersten Stellung hin, um den Nockenstößel in ständigem Kontakt mit dem Nockenvorsprung zu halten. Das Verfahren kann das Verbinden zumindest eines Ventils umfassen, um die Fluidkommunikation zwischen einer expandierbaren Fluidkammer, die wirkmäßig einem zu betätigenden Ventil zugeordnet ist, und dem geschlossenen Fluidströmungspfad, der die oszillierende Fluidströmung trägt, die durch die oszillierende Bewegung des Geberkolbens angetrieben wird, selektiv zu erlauben und zu verhindern. Das Verfahren kann das Verbinden einer Motorsteuereinheit umfassen, um selektiv die Fluidkommunikation mit jeder der expandierbaren Fluidkammern zu steuern, die einem zu betätigenden Ventil zugeordnet sind, und die Fluidkommunikation während eines oszillierenden Fluidströmungszyklus, der innerhalb des geschlossenen Fluidströmungspfads getragen wird, zu erlauben, jedes zu betätigende Ventil in einer vorbestimmten Abfolge in Übereinstimmung mit Signalen, die von einer Motorsteuereinheit empfangen werden, zu öffnen und zu schließen. Das Verfahren kann das Verbinden zumindest eines Ventils umfassen, um die Fluidkommunikation zwischen dem geschlossenen Fluidströmungspfad und zumindest einem Akkumulator selektiv zu erlauben und zu verhindern. A method of assembling a hydraulic valve actuation system may include mounting a cam lobe on a crankshaft of an internal combustion engine for rotation with the crankshaft, and connecting a cam follower to at least one oscillating master piston of at least one fluid pressure piston pump to control the oscillating motion of the master piston in response to the rotation of the cam lobe driven in rotation by the crankshaft to produce an oscillating fluid flow cycle within a closed fluid flow path and biasing the master piston toward a first position to maintain the cam follower in constant contact with the cam lobe. The method may include connecting at least one valve to effect fluid communication between an expandable fluid chamber that is operatively operable Valve is assigned, and the closed fluid flow path, which carries the oscillating fluid flow, which is driven by the oscillating movement of the master piston selectively to allow and prevent. The method may include connecting a motor controller to selectively control fluid communication with each of the expandable fluid chambers associated with a valve to be actuated and allow fluid communication during an oscillating fluid flow cycle carried within the closed fluid flow path actuating valve in a predetermined sequence in accordance with signals received from a motor control unit to open and close. The method may include connecting at least one valve to selectively allow and prevent fluid communication between the closed fluid flow path and at least one accumulator.
Andere Anwendungen der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann klar werden, wenn die folgende Beschreibung der als beste Art zur praktischen Ausführung der Erfindung betrachtet wird, in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird. Other applications of the present invention will become apparent to those skilled in the art when the following description of the best mode for practicing the invention is considered in conjunction with the accompanying drawings.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Die hierin enthaltene Beschreibung bezieht sich auf die beiliegenden Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszahlen sich innerhalb der verschiedenen Ansichten auf gleiche Teile beziehen. In den Zeichnungen: The description contained herein refers to the accompanying drawings in which like reference numerals refer to like parts throughout the several views. In the drawings:
1 ist eine schematische Ansicht eines kurbelwellengesteuerten Ventilbetätigungssystems mit einer Kurbelwelle, einer Ventilanordnung, entweder für den Einlass oder den Auslass, und einem hydraulischen Ventilbetätigungssystem, und veranschaulicht einen Nockenvorsprung, der an einer Kurbelwelle montiert und durch die Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors zur Drehung angetrieben wird, wobei der Nockenvorsprung zum Antreiben eines Geberkolbens in oszillierender Bewegung zwischen ersten und zweiten Positionen dient, um eine oszillierende Fluidströmung innerhalb eines geschlossenen Fluidströmungspfads zu erzeugen, wobei ein erstes Steuerventil in einer ersten Stellung veranschaulicht wird, um die Fluidkommunikation zwischen der Geberkolbenkammer und der Ventilanordnung zu erlauben, und zumindest ein Schaltventil, um die Fluidkommunikation zwischen einer expandierbaren Fluidkammer, die einem zu betätigenden Ventil zugeordnet ist, und dem geschlossenen Fluidströmungspfad zu erlauben, wobei das zumindest eine Schaltventil in einer ersten Stellung ist, um die Fluidkommunikation zwischen der expandierbaren Fluidkammer zur Betätigung eines ersten Ventils, das einem ersten Zylinder eines Verbrennungsmotors zugeordnet ist, und der oszillierenden Fluidströmung innerhalb des geschlossenen Fluidströmungspfads zu erlauben, während es die Fluidkommunikation zwischen einer expandierbaren Fluidkammer zur Betätigung eines zweiten Ventils, das einem vierten Zylinder des Verbrennungsmotors zugeordnet ist, und der oszillierenden Fluidströmung innerhalb des geschlossenen Fluidströmungspfads verhindert; 1 is a schematic view of a crankshaft controlled valve actuation system with a crankshaft, a valve assembly, either for the inlet or the outlet, and a hydraulic valve actuation system, and illustrates a cam projection which is mounted on a crankshaft and driven for rotation by the crankshaft of an internal combustion engine, said A cam lobe for driving a master piston in oscillatory motion between first and second positions to create an oscillating fluid flow within a closed fluid flow path, wherein a first control valve is illustrated in a first position to permit fluid communication between the master piston chamber and the valve assembly, and at least one switching valve to allow fluid communication between an expandable fluid chamber associated with a valve to be actuated and the closed fluid flow path, wherein the at least one switching valve is in a first position to allow fluid communication between the expandable fluid chamber to actuate a first valve associated with a first cylinder of an internal combustion engine and the oscillating fluid flow within the closed fluid flow path while maintaining fluid communication between an expandable one Fluid chamber for actuating a second valve, which is associated with a fourth cylinder of the internal combustion engine, and the oscillating fluid flow within the closed fluid flow path prevented;
2 ist eine schematische Ansicht des kurbelwellengesteuerten Ventilbetätigungssystems von 1 und veranschaulicht das zumindest eine Schaltventil in einer zweiten Stellung, um die Fluidkommunikation zwischen dem zweiten Ventil, das dem vierten Zylinder des Verbrennungsmotors zugeordnet ist, und der oszillierenden Fluidströmung innerhalb des geschlossenen Fluidströmungspfads zu erlauben, während es die Fluidkommunikation zwischen dem ersten Ventil, das dem ersten Zylinder des Verbrennungsmotors zugeordnet ist, und der oszillierenden Fluidströmung innerhalb des geschlossenen Fluidströmungspfads verhindert, wobei der Geberkolben durch den Nockenvorsprung angetrieben dargestellt ist, der winkelmäßig in einem maximalen Abstand in Bezug auf den Geberkolben positioniert ist, was eine erste Stellung definiert, die Fluid von der Geberkolbenkammer in den geschlossenen Fluidströmungspfad zwingt; 2 is a schematic view of the crankshaft controlled valve actuation system of 1 and illustrates the at least one switching valve in a second position to allow fluid communication between the second valve associated with the fourth cylinder of the internal combustion engine and the oscillating fluid flow within the closed fluid flow path, while allowing fluid communication between the first valve and the first fluid valve associated with the first cylinder of the internal combustion engine, and prevents the oscillating fluid flow within the closed fluid flow path, wherein the master piston is shown driven by the cam projection, which is angularly positioned at a maximum distance with respect to the master piston, which defines a first position, the fluid of forces the master piston chamber into the closed fluid flow path;
3 ist eine schematische Ansicht des kurbelwellengesteuerten Ventilbetätigungssystems von 1 und veranschaulicht die Kurbelwelle um 180º aus der in den 1 und 2 gezeigten Stellung gedreht, um den Nockenvorsprung winkelmäßig in einen minimalen Abstand in Bezug auf den Geberkolben zu positionieren, was eine zweite Stellung definiert, in der Fluid von dem geschlossenen Fluidströmungspfad zurück in die Geberkolbenkammer gezogen wird; 3 is a schematic view of the crankshaft controlled valve actuation system of 1 and illustrates the crankshaft 180 ° out of the 1 and 2 rotated position shown to position the cam projection angularly at a minimum distance with respect to the master piston, which defines a second position in which fluid is drawn from the closed fluid flow path back into the master piston chamber;
4 ist eine schematische Ansicht des kurbelwellengesteuerten Ventilbetätigungssystems von 1 und veranschaulicht das erste Steuerventil in einer zweiten Stellung, die betätigbar ist, um die Fluidkommunikation zwischen dem Geberkolben, einem Akkumulator und der Ventilanordnung zu erlauben; 4 is a schematic view of the crankshaft controlled valve actuation system of 1 and illustrates the first control valve in a second position operable to permit fluid communication between the master piston, an accumulator, and the valve assembly;
5 ist eine schematische Ansicht des kurbelwellengesteuerten Ventilbetätigungssystems von 1, wobei die ständige Fluidkommunikation zwischen der Geberkolbenkammer und der Ventilanordnung durch einen Durchgang bereitgestellt wird, und das erste Steuerventil zwischen einer ersten geschlossenen Stellung und einer zweiten offenen Stellung betätigbar ist, um selektiv die Fluidkommunikation zwischen der Geberkolbenkammer und dem Akkumulator zu steuern; 5 is a schematic view of the crankshaft controlled valve actuation system of 1 wherein the continuous fluid communication between the master piston chamber and the valve assembly is provided by a passage and the first control valve is operable between a first closed position and a second open position to selectively control fluid communication between the master piston chamber and the accumulator;
6 ist eine vereinfachte perspektivische Detailansicht der Kurbelwelle und veranschaulicht zumindest einen Nockenvorsprung, der mit der mit der Kurbelwelle verbunden ist, wobei zur Verdeutlichung verschiedene Motorkomponenten weggelassen wurden; 6 is a simplified perspective detail view of the crankshaft and illustrates at least one cam projection, which is connected to the crankshaft, wherein for clarity, various engine components have been omitted;
7A ist eine perspektivische Querschnittansicht des kurbelwellengesteuerten Ventilbetätigungssystems; 7A FIG. 12 is a perspective cross-sectional view of the crankshaft controlled valve actuation system; FIG.
7B ist eine Draufsicht der Kurbelwelle und veranschaulicht die Kurbelgegengewichte; 7B Figure 11 is a plan view of the crankshaft illustrating the crank counterweights;
8A ist eine schematische Ansicht des kurbelwellengesteuerten Ventilbetätigungssystems zur selektiven Steuerung der Öffnung eines einzelnen Ventils und veranschaulicht ein erstes Steuerventil, das zwischen einer ersten geschlossenen Stellung und einer zweiten offenen Stellung betätigbar ist, um selektiv die Fluidkommunikation zwischen der Geberkolbenkammer und dem Akkumulator zu steuern, für eine Totgang-Fluidströmung, wenn die Betätigung des einzelnen Ventils nicht gewünscht wird; 8A FIG. 12 is a schematic view of the crankshaft controlled valve actuation system for selectively controlling the opening of a single valve and illustrating a first control valve operable between a first closed position and a second open position for selectively controlling fluid communication between the master piston chamber and the accumulator, for one Backlash fluid flow when the operation of the single valve is not desired;
8B ist eine schematische Ansicht des kurbelwellengesteuerten Ventilbetätigungssystems zur selektiven Steuerung der Öffnung von zwei Ventilen und veranschaulicht ein erstes, normalerweise geschlossenes Motorventil, ein zweites, normalerweise geschlossenes Motorventil, und ein Fluidschaltventil in einer zweiten Stellung, um die Fluidkommunikation zwischen dem ersten Ventil und der oszillierenden Fluidströmung innerhalb des geschlossenen Fluidströmungspfads zu erlauben, während die Fluidkommunikation zwischen dem zweiten Ventil und der oszillierenden Fluidströmung innerhalb des geschlossenen Fluidströmungspfads verhindert wird, wobei der Geberkolben durch den Nockenvorsprung angetrieben dargestellt ist, der winkelmäßig in einem maximalen Abstand in Bezug auf den Geberkolben positioniert ist, was eine erste Stellung definiert, die Fluid von der Geberkolbenkammer in den geschlossenen Fluidströmungspfad zwingt; und 8B FIG. 12 is a schematic view of the crankshaft controlled valve actuation system for selectively controlling the opening of two valves and illustrating a first normally closed engine valve, a second normally closed engine valve, and a fluid switching valve in a second position to control fluid communication between the first valve and the oscillating fluid flow within the closed fluid flow path while preventing fluid communication between the second valve and the oscillating fluid flow within the closed fluid flow path, the master piston being driven by the cam projection angularly positioned at a maximum distance with respect to the master piston defines a first position that forces fluid from the master piston chamber into the closed fluid flow path; and
9 ist eine schematische Ansicht eines kurbelwellengesteuerten Ventilbetätigungssystems zur selektiven Steuerung von vier Einlassventilen und vier Auslassventilen, mit einer Kurbelwelle, einer Verbrennungsmotor-Ventilanordnung mit Einlass- und Auslassventilen, sowie einem hydraulischen Ventilbetätigungssystem, und veranschaulicht zwei Nockenvorsprünge, die ungefähr 220º in Bezug aufeinander angeordnet sind und mit der Kurbelwelle verbunden sind, um in Drehung durch die Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors angetrieben zu werden, zum Antreiben eines ersten und zweiten Geberkolbens in oszillierender Bewegung zwischen ersten und zweiten Positionen, um eine oszillierende Fluidströmung innerhalb zweier separater geschlossener Fluidströmungspfade zu erzeugen, vier Steuerventile, wobei jedes Steuerventil zwischen einer ersten Stellung, die betätigbar ist, um die Fluidkommunikation zwischen der Geberkolbenkammer und dem Akkumulator zu erlauben, beweglich ist, und zumindest ein Schaltventil, um die Fluidkommunikation zwischen einer expandierbaren Fluidkammer, die jedem zu betätigenden Ventil zugeordnet ist, und dem geschlossenen Fluidströmungspfad selektiv zu erlauben und zu verhindern. 9 FIG. 12 is a schematic view of a crankshaft controlled valve actuation system for selectively controlling four intake valves and four exhaust valves, including a crankshaft, an internal combustion engine valve assembly having intake and exhaust valves, and a hydraulic valve actuation system, and illustrating two cam protrusions disposed approximately 220 degrees with respect to each other and FIG connected to the crankshaft to be driven in rotation by the crankshaft of an internal combustion engine for driving a first and second master piston in oscillating motion between first and second positions to produce an oscillating fluid flow within two separate closed fluid flow paths, four control valves each control valve is movable between a first position operable to permit fluid communication between the master piston chamber and the accumulator, and at least one switching valve to selectively allow and prevent fluid communication between an expandable fluid chamber associated with each actuatable valve and the closed fluid flow path.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DETAILED DESCRIPTION
Bezugnehmend auf die 1–9 wird nun ein kurbelwellengesteuertes Ventilbetätigungssystem 30 zur Steuerung der Öffnung und Schließung einer Vielzahl von hydraulisch betätigten Ventilen 34a, 34b, entweder Einlassventile, Auslassventile, oder sowohl Einlass- als auch Auslassventile, entsprechend einer Vielzahl von Zylindern eines Verbrennungsmotors 86 illustriert. Das System kann eine Vielzahl von Nehmerkolben 44a, 44b entsprechend der Vielzahl von Ventilen 34a, 34b umfassen. Jeder der Vielzahl von Nehmerkolben 44a, 44b kann normalerweise durch eine Feder zu einer normalerweise geschlossenen Ventilstellung hin vorgespannt sein, und kann hydraulisch mit Fluiddruck, der ausreichend hoch ist, um die Vorspannkraft der Feder zu überwinden, zu einer offenen Ventilstellung hin angetrieben werden. Das hydraulische Ventilbetätigungssystem 30 kann zumindest einen Akkumulator 46 umfassen, der betätigbar ist, um Fluidvolumen zur Bereitstellung einer Totgang-Fluidströmung aufzunehmen und abzugeben, wenn keine Ventilbetätigung gewünscht wird, und um Fluiddruck und -volumen in dem hydraulischen Ventilbetätigungssystem 30 aufrecht zu erhalten. Rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend kann das hydraulische Ventilbetätigungssystem 30 in einem Viertakt-Verbrennungsmotor 86 mit einer Vielzahl von Ventilen 34a, 34b verwendet werden, entweder hydraulisch betätigte Einlassventile, hydraulisch betätigte Auslassventile, oder hydraulisch betätigte Einlass- und Auslassventile. Referring to the 1 - 9 now becomes a crankshaft controlled valve actuation system 30 for controlling the opening and closing of a plurality of hydraulically actuated valves 34a . 34b , either intake valves, exhaust valves, or both intake and exhaust valves, corresponding to a plurality of cylinders of an internal combustion engine 86 illustrated. The system can handle a variety of slave pistons 44a . 44b according to the variety of valves 34a . 34b include. Each of the variety of slave pistons 44a . 44b may be normally biased by a spring toward a normally closed valve position, and may be hydraulically driven to an open valve position with fluid pressure sufficiently high enough to overcome the biasing force of the spring. The hydraulic valve actuation system 30 can at least one accumulator 46 which is operable to receive and deliver fluid volume to provide backlash fluid flow when no valve actuation is desired, and fluid pressure and volume in the hydraulic valve actuation system 30 to maintain. By way of example and not limitation, the hydraulic valve actuation system 30 in a four-stroke internal combustion engine 86 with a variety of valves 34a . 34b either hydraulically actuated intake valves, hydraulically actuated exhaust valves, or hydraulically actuated intake and exhaust valves.
Rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend kann sich ein Viertakt-Vierzylinder-Zyklus auf den Weg jedes Motorkolbens zwischen einem Einlasshub, einem Verdichtungshub, einem Zündungs-/Verbrennungs-/Leistungshub, und einem Auslasshub beziehen, so dass der zumindest ein Nockenvorsprung 52 den Geberkolben innerhalb der Geberkolbenkammer antreiben kann, um Fluid in den geschlossenen Fluidströmungspfad zu zwingen, um eines der Ventile 34a zu öffnen, wobei das zumindest eine Schaltventil 70 in der gezeigten Stellung ist, und der the Nockenvorsprung in der 0º-Stellung, wie in 1 veranschaulicht. Rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend können die Ventile 34a, 34b den Einlassventilen oder Auslassventilen entsprechen, die einem ersten und vierten Zylinder entsprechen, oder den Einlassventilen oder Auslassventilen, die einem zweiten und dritten Zylinder eines Verbrennungsmotors zugeordnet sind. Wie in 8A veranschaulicht kann das kurbelwellengesteuerte Ventilbetätigungssystem 30 direkt betätigt werden, um ein einzelnes Einlassventil oder ein einzelnes Auslassventil zu öffnen. Es sollte klar sein, dass eine Vielzahl von Nockenvorsprüngen 52 an der Kurbelwelle montiert vorgesehen werden kann, um die oszillierende Fluidströmung durch separate geschlossen Fluidströmungspfade zur individuellen Öffnung jedes Einlassventils und/oder jedes Auslassventils anzutreiben. Ferner sollte klar sein, dass ein einzelner Vorsprung 52 eine Geberkolbenpumpe entsprechend einem geschlossenen Fluidströmungspfad antreiben kann, oder mehrere Geberkolbenpumpen entsprechend mehreren geschlossenen Fluidströmungspfaden antreiben kann, wenn die Geberkolbenpumpen winkelmäßig zueinander um ungefähr 180º zum Betrieb desselben Ventiltyps versetzt sind, etwa für zwei Einlassventile oder zwei Auslassventile, oder winkelmäßig zueinander um ungefähr 220º für den Betrieb unterschiedlicher Ventiltypen versetzt sind, z. B. ein Einlass- und ein Auslassventil. Rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend sollte auch klar sein, dass, wie in 8B veranschaulicht, die Öffnung und Schließung von zwei Ventilen 34a, 34b, entweder Einlass- oder Auslassventilen, für unterschiedliche Zylinder eines Verbrennungsmotors mit einer einzelnen Geberkolbenpumpe 38, die die oszillierende Fluidströmung innerhalb eines einzelnen geschlossenen Fluidströmungspfads antreibt, einem einzelnen Steuerventil 56 (rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend ein Steuerventil mit einem Stellglied wie etwa einem elektromagnetbetätigten Stellglied, einem piezoelektisch betätigten Stellglied, oder einem beliebigen anderen mechanisch oder elektrisch betätigten Stellglied für ein Steuerventil), das selektiv die Kommunikation mit einem Akkumulator 47 erlaubt, und einem einzelnen Schaltventil 64 zur selektiven Leitung der oszillierenden Fluidströmung an ein zu steuerndes der zwei Ventile 34a, 34b erfolgen kann. By way of example and not limitation, a four-stroke, four-cylinder cycle may refer to the path of each engine piston between an intake stroke, a compression stroke, an ignition / combustion / power stroke, and an exhaust stroke such that the at least one cam lobe 52 can drive the master piston within the master piston chamber to force fluid into the closed fluid flow path to one of the valves 34a to open, wherein the at least one switching valve 70 in the position shown, and the cam projection in the 0 ° position, as in 1 illustrated. By way of example and not limitation, the valves 34a . 34b the intake valves or exhaust valves correspond to a first and fourth cylinder, or the intake valves or exhaust valves associated with a second and third cylinders of an internal combustion engine. As in 8A Illustrated may be the crankshaft controlled valve actuation system 30 be operated directly to open a single inlet valve or a single outlet valve. It should be clear that a variety of cam protrusions 52 mounted on the crankshaft to drive the oscillating fluid flow through separate closed fluid flow paths for individually opening each intake valve and / or each exhaust valve. Furthermore, it should be clear that a single lead 52 may drive a master piston pump corresponding to a closed fluid flow path or may drive multiple master piston pumps corresponding to a plurality of closed fluid flow paths when the master piston pumps are angularly offset from one another by approximately 180 degrees for operation of the same type of valve, such as for two intake valves or two exhaust valves, or approximately 220 degrees for each other Operation different valve types are offset, z. B. an inlet and an outlet valve. Purely by way of example and not limiting should also be clear that, as in 8B illustrates the opening and closing of two valves 34a . 34b either intake or exhaust valves, for different cylinders of an internal combustion engine with a single master piston pump 38 , which drives the oscillating fluid flow within a single closed fluid flow path, a single control valve 56 (By way of example and not limitation, a control valve having an actuator such as a solenoid actuated actuator, a piezoelectrically actuated actuator, or any other mechanically or electrically actuated actuator for a control valve) selectively communicates with an accumulator 47 allowed, and a single switching valve 64 for selectively directing the oscillating fluid flow to a one of the two valves to be controlled 34a . 34b can be done.
Dem Fachmann wird klar sein, dass das einzelne Schaltventil durch zwei separate, einzeln betätigte Ventile ersetzt werden kann, wobei jedes Ventil eine geschlossene Stellung und eine offene Stellung umfasst, um selektiv die Fluidströmung an ein entsprechendes, zu steuerndes Ventil zu führen, ohne von der Offenbarung der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Weiters wird dem Fachmann klar sein, dass der Nockenvorsprung direkt an der Kurbelwelle montiert oder einteilig mit der Kurbelwelle ausgebildet sein kann, wobei in beiden Fällen der Nockenvorsprung mit der Kurbelwellendrehzahl gedreht wird. Auch wird dem Fachmann klar sein, dass zusätzliche Geberfluidkolbenpumpenkammern und geschlossene Fluidströmungspfade ähnlich zu der vorstehenden Offenbarung vorgesehen werden können, um die hydraulische Ventilbetätigung der Auslassventile bereitzustellen. Dem Fachmann ist klar, dass die in 9 veranschaulichten zwei Nockenvorsprünge in unterschiedlichen winkelmäßigen Orientierungen in Bezug aufeinander versetzt sein können, um die Steuerung von Einlassventilen durch einen Vorsprung und von Auslassventilen durch einen weiteren Vorsprung zu erlauben, oder Geberfluidkolbenpumpenkammern umfassen kann, die durch Nockenstößel angetrieben werden, die in unterschiedlichen winkelmäßigen Orientierungen in Bezug aufeinander um den ersten Nockenvorsprung herum versetzt sind, um die Steuerung von Einlass- und Auslassventilen für zwei Zylinder durch den ersten Nockenvorsprung zu erlauben, während die Einlass- und Auslassventile für die zwei anderen Zylinder durch den zweiten Nockenvorsprung gesteuert werden. Mit anderen Worten kann der Nockenstößel für eine Geberfluidkolbenpumpenkammer zur Steuerung der Auslassventile winkelmäßig um ungefähr 220º zu den Geberfluidkolbenpumpenkammern zur Steuerung der entsprechenden Einlassventile für denselben Zylinder des Verbrennungsmotors versetzt angeordnet sein, während er durch denselben ersten Nockenvorsprung angetrieben wird. Alternativ können die Nockenstößel für die Geberfluidkolbenpumpenkammern für die Einlass- und Auslassventilsteuerung durch separate erste und zweite Nockenvorsprünge in derselben Winkelorientierung angetrieben werden, während sie in Längsrichtung voneinander versetzt angeordnet sind und während die Nockenstößel um ungefähr 220º voneinander versetzt angeordnet sind. Alternativ können die Nockenstößel für die Geberfluidkolbenpumpenkammern für die Einlass- und Auslassventilsteuerung durch separate erste und zweite Nockenvorsprünge angetrieben werden, die in Längsrichtung voneinander versetzt und in unterschiedlichen Winkelorientierungen in Bezug aufeinander angeordnet sein, was den Nockenstößeln und/oder zugeordneten Geberfluidkolbenpumpenkammern erlaubt, in einer beliebigen gewünschten Winkelorientierung in Bezug aufeinander angeordnet zu werden, falls gewünscht sogar Seite an Seite. It will be understood by those skilled in the art that the single switching valve may be replaced by two separate, individually actuated valves, each valve having a closed position and an open position for selectively directing fluid flow to a corresponding valve to be controlled, without departing from FIG To deviate disclosure of the present invention. Furthermore, it will be apparent to those skilled in the art that the cam lobe may be mounted directly on the crankshaft or integral with the crankshaft, in either case rotating the cam lobe at crankshaft speed. It will also be understood by those skilled in the art that additional donor fluid piston pump chambers and closed fluid flow paths may be provided similar to the above disclosure to provide hydraulic valve actuation of the exhaust valves. It is clear to the person skilled in the art that the in 9 illustrated two cam projections may be offset in different angular orientations with respect to each other to allow the control of intake valves by a projection and of exhaust valves by another projection, or may include Geberfluidkolbenpumpenkammern driven by cam followers, which in different angular orientations with respect are offset from each other about the first cam projection to allow the control of intake and exhaust valves for two cylinders through the first cam projection, while the intake and exhaust valves for the other two cylinders are controlled by the second cam projection. In other words, for a donor fluid piston pump chamber for controlling the exhaust valves, the cam follower may be angularly offset by about 220 ° from the donor fluid piston pump chambers for controlling the corresponding intake valves for the same cylinder of the internal combustion engine while being driven by the same first cam projection. Alternatively, the cam followers for the donor fluid piston pump chambers for intake and exhaust valve control may be driven by separate first and second cam projections in the same angular orientation while being longitudinally staggered and while the cam followers are offset by approximately 220 degrees. Alternatively, the cam followers for the donor fluid piston pump chambers for intake and exhaust valve control may be driven by separate first and second cam protrusions spaced longitudinally from one another and disposed at different angular orientations, allowing the cam followers and / or associated donor fluid piston pump chambers in any one of them desired angular orientation with respect to each other, if desired even side by side.
Jeder Nockenvorsprung 52 kann einen Nockenstößel zum Antreiben einer Geberkolbenpumpe zur Betätigung zumindest eines oder mehrerer Ventile umfassen. Ein einzelner Nockenvorsprung 52 kann entweder zwei Einlassventile und zwei Auslassventile antreiben, die einem ersten und vierten Zylinder zugeordnet sind, wenn die Nockenstößel winkelmäßig um ungefähr 220º voneinander versetzt angeordnet sind, oder zwei Einlassventile, die dem ersten und vierten Zylinder zugeordnet sind, und zwei Einlassventile, die einem zweiten und dritten Zylinder zugeordnet sind, wenn die Nockenstößel winkelmäßig um ungefähr 180º voneinander versetzt angeordnet sind. Damit der einzelne Nockenvorsprung 52 zwei Einlassventile und zwei Auslassventile, die dem ersten und vierten Zylinder oder dem zweiten und dritten Zylinder zugeordnet sind, antreiben kann, können kürzere Längen für die Hydraulikkanäle verwendet werden, und die entsprechenden Nockenstößel können ungefähr 220º in Bezug aufeinander angeordnet sein. Damit der einzelne Nockenvorsprung 52 zwei Einlassventile, die dem ersten und vierten Zylinder zugeordnet sind, und zwei Einlassventile, die dem zweiten und dritten Zylinder zugeordnet sind, antreiben kann, können die Nockenstößel ungefähr 180º in Bezug aufeinander angeordnet sein. Schließlich sollte dem Fachmann auch klar sein, dass der Viertakt-Vierzylinder-Motorzyklus rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend ist, da das kurbelwellegesteuerte hydraulische Ventilbetätigungssystem modifiziert werden kann, um unterschiedliche Motorkonfigurationen zu ermöglichen, etwa rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend, Motorkonfigurationen mit zwei oder mehr Zylindern, etwa Dreizylinder-, Sechszylinder-, Achtzylinder- oder Motorkonfigurationen mit mehr als acht Zylindern, ohne von der Offenbarung der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Every cam projection 52 may include a cam follower for driving a master piston pump for actuating at least one or more valves. A single cam lobe 52 Either drive two intake valves and two exhaust valves associated with first and fourth cylinders when the cam followers are angularly offset from each other by approximately 220 degrees, or two intake valves associated with the first and fourth cylinders and two intake valves associated with a second one and third cylinders when the cam followers are angularly offset from each other by approximately 180 degrees. So that the single cam projection 52 two intake valves and two exhaust valves, the first and fourth cylinders or the second and third cylinders, shorter lengths may be used for the hydraulic passages, and the corresponding cam followers may be located approximately 220 degrees with respect to each other. So that the single cam projection 52 two intake valves associated with the first and fourth cylinders and driving two intake valves associated with the second and third cylinders, the cam followers may be disposed approximately 180 ° with respect to each other. Finally, it should also be understood by those skilled in the art that the four-cycle, four-cylinder engine cycle is purely exemplary, and not limiting, because the crankshaft-controlled hydraulic valve actuation system can be modified to accommodate different engine configurations, by way of example and not limitation, engine configurations with two or more cylinders such as three-cylinder, six-cylinder, eight-cylinder or engine configurations with more than eight cylinders, without departing from the disclosure of the present invention.
Die Verbesserung des hydraulischen Ventilbetätigungssystems 30 kann zumindest eine Fluidkolbenpumpe 36, eine Kurbelwelle 50 und zumindest ein erstes Steuerventil 56 umfassen. Die zumindest eine Fluidkolbenpumpe 36 kann zumindest einen oszillierenden Geberkolben 38, zumindest eine Fluidpumpenkammer 40 und zumindest eine Vorspannfeder 42 umfassen. Die Vorspannfeder 42 kann normalerweise an den Geberkolben 38 eine Vorspannung zu einer ersten Stellung in Bezug auf die Pumpenkammer 40 hin anlegen. Der Geberkolben 38 kann betätigbar sein, um Fluid oszillierend in und aus der Pumpenkammer 40 anzutreiben, wenn er durch die Drehung der Kurbelwelle angetrieben wird. Die Pumpenkammer 40 kann in ständiger Fluidkommunikation mit der Vielzahl von Ventilen 34a, 34b stehen und kann selektiv in Fluidverbindung für eine Fluidströmung in Bezug auf den zumindest einen Akkumulator 46 versetzt werden. Die Kurbelwelle 50 kann um eine Längsachse drehbar sein und kann zumindest einen Nockenvorsprung 52 aufweisen, der zur Drehung mit der Kurbelwelle an der Kurbelwelle montiert oder einteilig als Teil der Kurbelwelle ausgebildet ist. Der zumindest eine Nockenvorsprung 52 kann in Drehung um die Längsachse angetrieben werden und kann ständig mit einem Nockenstößel 54 in Eingriff bringbar sein. Der Nockenstößel 54 kann mit dem zumindest einen oszillierenden Geberkolben 38 verbunden sein, um in Ansprechen auf die Drehung zumindest eines Nockenvorsprung 52 oszillierend in Bezug auf die zumindest eine Fluidpumpkammer 40 angetrieben zu werden. Das zumindest eine erste Steuerventil 56 kann die Fluidkommunikation zwischen der zumindest einen Fluiddruck-Kolbenpumpe 36 und dem zumindest einen Akkumulator 46 bereitstellen. The improvement of the hydraulic valve actuation system 30 can at least one fluid piston pump 36 , a crankshaft 50 and at least a first control valve 56 include. The at least one fluid piston pump 36 can at least one oscillating master piston 38 , at least one fluid pumping chamber 40 and at least one biasing spring 42 include. The biasing spring 42 Can normally be to the master piston 38 a bias voltage to a first position with respect to the pump chamber 40 create. The master piston 38 may be operable to oscillate fluid into and out of the pump chamber 40 to drive when it is driven by the rotation of the crankshaft. The pump chamber 40 can be in constant fluid communication with the multitude of valves 34a . 34b and may be selectively in fluid communication for fluid flow with respect to the at least one accumulator 46 be offset. The crankshaft 50 can be rotatable about a longitudinal axis and can at least one cam projection 52 have, which is mounted for rotation with the crankshaft on the crankshaft or integrally formed as part of the crankshaft. The at least one cam projection 52 can be driven in rotation about the longitudinal axis and can constantly with a cam follower 54 be engageable. The cam follower 54 can with the at least one oscillating master piston 38 be connected to in response to the rotation of at least one cam projection 52 oscillating with respect to the at least one fluid pumping chamber 40 to be driven. The at least one first control valve 56 may fluid communication between the at least one fluid pressure piston pump 36 and the at least one accumulator 46 provide.
Nun bezugnehmend auf die 1–4 kann ein hydraulisches Ventilbetätigungssystem 30 eine Fluidkolbenpumpe 36 mit einem Geberkolben 38, einer Pumpenkammer 40 und einer Vorspannfeder 42 umfassen, die den Geberkolben 38 normalerweise zu einer ersten Stellung in Bezug auf die Pumpenkammer 40 hin vorspannt. Der Geberkolben 38 kann oszillierend Fluid in und aus der Pumpenkammer 40 antreiben, wenn er durch die Drehung des Nockenvorsprungs 52 angetrieben wird. Die Pumpenkammer 40 kann in ständiger Fluidkommunikation mit einer Vielzahl von Ventilen 34a, 34b stehen und kann durch ein erstes Steuerventil 56 (rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend ein Steuerventil mit einem Stellglied wie etwa einem elektromagnetbetätigten Stellglied, einem piezoelektisch betätigten Stellglied, oder einem beliebigen anderen mechanisch oder elektrisch betätigten Stellglied für ein Steuerventil) selektiv in Fluidverbindung mit einem Akkumulator 46 stehen. Die Kurbelwelle 50 kann um eine Längsachse drehbar sein und kann einen Nockenvorsprung 52 aufweisen, der zur Drehung mit der Kurbelwelle 50 verbunden ist. Der Nockenvorsprung 52 kann mit der Kurbelwelle 50 um die Längsachse drehbar sein und kontinuierlich mit einem Nockenstößel 54 in Eingriff stehen. Der Nockenstößel 54 kann den Geberkolben 38 oszillierend in Bezug auf die Pumpenkammer 40 antreiben, wenn er in Ansprechen auf die Drehung des Nockenvorsprungs 52 angetrieben wird. Das hydraulische Ventilbetätigungssystem 30 kann auch ein erstes Steuerventil 56 und ein zweites Steuerventil 64 umfassen. Referring now to the 1 - 4 can be a hydraulic valve actuation system 30 a fluid piston pump 36 with a master piston 38 , a pump chamber 40 and a biasing spring 42 include the master piston 38 normally to a first position with respect to the pumping chamber 40 pretensions. The master piston 38 can oscillate fluid in and out of the pump chamber 40 drive when it turns by the cam projection 52 is driven. The pump chamber 40 Can be in constant fluid communication with a variety of valves 34a . 34b can and can be controlled by a first control valve 56 (purely by way of non-limiting example, a control valve having an actuator such as a solenoid actuated actuator, a piezoelectrically actuated actuator, or any other mechanically or electrically actuated actuator for a control valve) selectively in fluid communication with an accumulator 46 stand. The crankshaft 50 may be rotatable about a longitudinal axis and may be a cam projection 52 having for rotation with the crankshaft 50 connected is. The cam projection 52 can with the crankshaft 50 be rotatable about the longitudinal axis and continuously with a cam follower 54 engage. The cam follower 54 can the master piston 38 oscillating with respect to the pump chamber 40 drive when in response to the rotation of the cam lobe 52 is driven. The hydraulic valve actuation system 30 can also be a first control valve 56 and a second control valve 64 include.
Wie in 1 veranschaulicht, kann das erste Steuerventil 56 für eine ständige Fluidkommunikation zwischen der Pumpenkammer 40 und einer Ventilanordnung 32 in einer ersten Stellung 62 und einer zweiten Stellung 60 sorgen, während es die geschlossenen Fluidströmungsdurchgänge von der Fluidkommunikation mit dem Akkumulator isoliert, wenn es in der ersten Stellung 62 ist, und die selektive Fluidkommunikation mit dem Akkumulator 46 bereitstellt, wenn es in der zweiten Stellung 60 ist. Ist das erste Steuerventil 56 in der ersten oder zweiten Stellung 62, 60, wie in 1 veranschaulicht, kann das zweite Steuerventil 64 selektiv die Fluidkommunikation zwischen dem Geberkolben 38 und einem einer Vielzahl von Nehmerkolben 44a, 44b schalten, um das entsprechende Motorventil 34a, 34b aus einer normalerweise geschlossenen Stellung zu einer offenen Stellung hin anzutreiben. Die Ventilanordnung 32 kann eine Vielzahl von hydraulisch betätigten Motorventilen 34a, 34b umfassen. Rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend wird in Betracht gezogen, dass das offenbarte hydraulische Ventilbetätigungssystem 30 in einer beliebigen von Zylindern verwendet werden kann, rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend etwa in einem Ein- Zwei-, Drei-, Vier-, Sechs- oder Achtzylinder-Verbrennungsmotor 86. As in 1 illustrated, the first control valve 56 for continuous fluid communication between the pump chamber 40 and a valve assembly 32 in a first position 62 and a second position 60 while isolating the closed fluid flow passages from fluid communication with the accumulator when in the first position 62 is, and the selective fluid communication with the accumulator 46 when it is in the second position 60 is. Is the first control valve 56 in the first or second position 62 . 60 , as in 1 illustrated, the second control valve 64 selectively the fluid communication between the master piston 38 and one of a variety of slave pistons 44a . 44b switch to the appropriate engine valve 34a . 34b from a normally closed position to an open position to drive. The valve arrangement 32 Can handle a variety of hydraulically operated engine valves 34a . 34b include. By way of example and not limitation, it is contemplated that the disclosed hydraulic valve actuation system 30 can be used in any of cylinders, purely by way of example and not by way of limitation, such as in a one, two, three, four, six or eight cylinder internal combustion engine 86 ,
In Betrieb versetzt die Drehung der Kurbelwelle 50 den Nockenvorsprung 52 in Drehung, um den Geberkolben von einer ersten Stellung (in 3 dargestellt) zu einer zweiten Stellung (in 1 dargestellt) innerhalb der Fluidpumpe 36 hin anzutreiben, während der Nockenstößel 54 ständig mit dem Nockenvorsprung 52 in Eingriff steht. Das Oszillieren des Geberkolbens 38 kann Arbeitsfluid oszillierend aus der Pumpenkammer 40 antreiben und in diese zurück ziehen, um eine oszillierende Fluidströmung innerhalb eines geschlossenen Fluidströmungspfads zwischen der Fluidpumpe 36 und der Ventilanordnung 32 bereitzustellen. Das Fluid kann die Pumpenkammer 40 verlassen und durch das erste Steuerventil 56 strömen. Das erste Steuerventil 56 kann eine erste Ventilstellung 62 und eine zweite Ventilstellung 60 umfassen, sowie ein Stellglied 58 (rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend ein Steuerventil mit einem Stellglied wie etwa einem elektromagnetbetätigten Stellglied, einem piezoelektisch betätigten Stellglied, oder einem beliebigen anderen mechanisch oder elektrisch betätigten Stellglied für ein Steuerventil) umfassen, um zwischen den ersten und zweiten Ventilstellungen zu wechseln. Wie in 1–2 veranschaulicht, kann die erste Ventilstellung 62 die Fluidkommunikation zwischen der Fluidpumpe 36 und der Ventilanordnung 32 bereitstellen, während sie von der Fluidkommunikation mit dem Akkumulator 46 isoliert wird. Wie in 4 veranschaulicht, kann die zweite Ventilstellung 36 die Fluidkommunikation zwischen der Fluidpumpe 32 und der Ventilanordnung 46 bereitstellen, während sie die Fluidkommunikation zwischen dem Akkumulator 46, der Fluidpumpe 36 und der Ventilanordnung 32 erlaubt wird. In den ersten und zweiten Ventilstellungen 60, 62 kann ein Fluidströmung zwischen der Fluidpumpe 36 und der Ventilanordnung 32 auftreten, wenn der Nockenvorsprung 52 in Drehung um eine Drehachse angetrieben wird, wodurch eine oszillierende Bewegung des Geberkolbens innerhalb der Fluidpumpe 36 erzeugt wird. Put into operation the rotation of the crankshaft 50 the cam projection 52 in rotation to move the master piston from a first position (in 3 shown) to a second position (in 1 shown) within the fluid pump 36 while driving the cam follower 54 constantly with the cam projection 52 engaged. The oscillating of the master piston 38 can work fluid oscillating from the pump chamber 40 drive and retract to an oscillating fluid flow within a closed fluid flow path between the fluid pump 36 and the valve assembly 32 provide. The fluid can be the pump chamber 40 leave and through the first control valve 56 stream. The first control valve 56 can be a first valve position 62 and a second valve position 60 include, as well as an actuator 58 (By way of example and not limitation, a control valve including an actuator such as a solenoid actuated actuator, a piezoelectrically actuated actuator, or any other mechanically or electrically actuated actuator for a control valve) to switch between the first and second valve positions. As in 1 - 2 illustrates, the first valve position 62 the fluid communication between the fluid pump 36 and the valve assembly 32 deploy while away from the fluid communication with the accumulator 46 is isolated. As in 4 illustrated, the second valve position 36 the fluid communication between the fluid pump 32 and the valve assembly 46 while they provide the fluid communication between the accumulator 46 , the fluid pump 36 and the valve assembly 32 is allowed. In the first and second valve positions 60 . 62 may be a fluid flow between the fluid pump 36 and the valve assembly 32 occur when the cam projection 52 is driven in rotation about an axis of rotation, whereby an oscillating movement of the master piston within the fluid pump 36 is produced.
Ein Fluidbehälter oder Sumpf 90 kann Fluid an eine Fluidpumpe 92 zur Zufuhr durch ein Rückschlagventil 96a an den Akkumulator 46 bereitstellen, wenn das erste Steuerventil 56 in entweder der ersten Stellung 62 oder der zweiten Stellung 60 ist, und kann zusätzlich Fluid an die Pumpenkammer 40 liefern, wenn das erste Steuerventil 56 in der zweiten Stellung 60 ist. Der Akkumulator 46 kann als ein Totgang-Fluidreservoir arbeiten, wenn die Ventilbetätigung nicht gewünscht ist, während die Fluidpumpe 36 oszilliert, während sie auch als ein Druckfluidbehälter dient, um ein Volumen des Fluids unter Druck zu halten und den Fluiddruck und das Volumen in der hydraulischen Ventilbetätigungsanordnung 30 aufrecht zu erhalten. Mit anderen Worten kann der Akkumulator 46 verwendet werden, um die Gestalt der Zeitsteuerungskurve zu modifizieren und einen Totgang in dem Hydrauliksystem zu erlauben, indem die Bewegung des Ventils verringert wird, während Fluidströmung zu dem Akkumulator 46 geleitet wird. Die Einbeziehung des Akkumulators 46 in das System kann einem Ventil in Fluidverbindung mit dem Akkumulator erlauben, spät zu öffnen, früh zu schließen, zum Teil zu öffnen, oder die Öffnung des Ventils überhaupt verhindern. Der Akkumulator 46 kann eine Akkumulatorfeder 47 umfassen, um den Druck des Fluids aufrechtzuerhalten, wenn die Pumpe 92 nicht läuft. Der Akkumulator 46 kann die Fluidströmung an die hydraulische Ventilbetätigungsanordnung 30 bereitstellen, wenn das erste Steuerventil 56 in der zweiten Ventilstellung 60 ist, um jegliche Fluidverluste von dem geschlossenen Fluidströmungspfad nachzufüllen, Druckschwankungen zu dämpfen, und zusätzlichen Fluiddruck zu liefern, wenn dies für Veränderungen im Ventilzeitsteuerungsbetrieb oder zur Unterstützung des Ventilbetriebs während des Motorstarts erforderlich ist. A fluid container or sump 90 can transfer fluid to a fluid pump 92 for supply through a check valve 96a to the accumulator 46 deploy when the first control valve 56 in either the first position 62 or the second position 60 is, and may additionally fluid to the pump chamber 40 deliver when the first control valve 56 in the second position 60 is. The accumulator 46 can operate as a backlash fluid reservoir when valve actuation is not desired while the fluid pump 36 while also serving as a pressurized fluid reservoir to maintain a volume of fluid under pressure and fluid pressure and volume in the hydraulic valve actuation assembly 30 to maintain. In other words, the accumulator 46 can be used to modify the shape of the timing curve and allow backlash in the hydraulic system by reducing the movement of the valve while fluid flow to the accumulator 46 is directed. The inclusion of the accumulator 46 into the system may allow a valve in fluid communication with the accumulator to open late, close early, partially open, or even prevent the opening of the valve altogether. The accumulator 46 can be an accumulator spring 47 include to maintain the pressure of the fluid when the pump 92 not running. The accumulator 46 may fluid flow to the hydraulic valve actuator assembly 30 deploy when the first control valve 56 in the second valve position 60 In order to replenish any fluid losses from the closed fluid flow path, to dampen pressure fluctuations and provide additional fluid pressure when required for changes in valve timing operation or to assist valve operation during engine start-up.
Das Fluid kann zwischen dem ersten Steuerventil 56 und dem zweiten Steuerventil 64 strömen. Das zweite Steuerventil 64 kann ein Hochgeschwindigkeits-Schaltventil zum Schalten und Aussetzen der Fluidströmung zwischen jedem der Vielzahl von Einlassventilen 34a, 34b sein. Diese Schalt- oder Aussetzungsfunktion kann verwendet werden, um den Fluid-Totgang auszunützen, der andernfalls auftreten würde, wenn eine einzelne Motorventilfunktion mit der hydraulischen Ventilbetätigungsanordnung 30 gesteuert wird. Es wird in Betracht gezogen, dass mehr als ein Schaltventil mit einem Verbrennungsmotor 86 mit zusätzlichen Zylindern und Einlass-/Auslassventilen verwendet werden könnte. Rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend kann, wie in 1 veranschaulicht, das zweite Steuerventil 64 in einer ersten Ventilstellung 68 sein, um eine Fluidströmung zwischen der Fluidpumpe 36 und einem Motorventil 34a entsprechend einem ersten Zylinder bereitzustellen. Das Motorventil 34a kann einen Nehmerkolben 44a umfassen. Der Nehmerkolben 44a kann normalerweise durch eine Vorspannfeder 48a von dem Motorventil 34a weg vorgespannt werden. Wird der Nehmerkolben 44a durch die Fluidströmung unter Druck gesetzt, kann die Kraft die Federkraft überwinden, so dass der Nehmerkolben 44a das Motorventil 34a öffnen kann. Fluid kann auch von der expandierbaren Kammer des Nehmerkolbens 44a, der dem Motorventil 34a zugeordnet ist, zurückgeführt werden, um zurück zur Pumpenkammer 40 zu oszillieren, nachdem es durch ein Rückschlagventil 80b passiert ist, und/oder durch Umkehren der Fluidströmungsrichtung durch das zweite Steuerventil 64. Wie in 1 veranschaulicht, kann das zweite Steuerventil 64, wenn es in der ersten Stellung 68 ist, die Fluidströmung zu dem Motorventil 34b entsprechend einem dritten Zylinder verhindern. Fluid, das durch das erste Steuerventil 56 strömt, kann zu dem zweiten Steuerventil 64 hin strömen, während es durch das Rückschlagventil 80b daran gehindert wird, direkt zu dem Motorventil 34a zu strömen, und durch ein Rückschlagventil 80c zu dem Motorventil 34b. The fluid may be between the first control valve 56 and the second control valve 64 stream. The second control valve 64 For example, a high speed switching valve may be used to switch and expose fluid flow between each of the plurality of intake valves 34a . 34b be. This shift or suspension function can be used to exploit the fluid backlash that would otherwise occur when a single engine valve function with the hydraulic valve actuation assembly 30 is controlled. It is considered that more than one switching valve with an internal combustion engine 86 could be used with additional cylinders and intake / exhaust valves. By way of example and not limitation, as in 1 illustrates the second control valve 64 in a first valve position 68 be a fluid flow between the fluid pump 36 and an engine valve 34a to provide according to a first cylinder. The engine valve 34a can be a slave piston 44a include. The slave piston 44a can normally be done by a biasing spring 48a from the engine valve 34a be biased away. Will be the slave piston 44a pressurized by the fluid flow, the force can overcome the spring force, leaving the slave piston 44a the engine valve 34a can open. Fluid may also be from the expandable chamber of the slave piston 44a , the engine valve 34a is assigned to be returned to the pump chamber 40 to oscillate after passing through a check valve 80b happened, and / or by reversing the fluid flow direction through the second control valve 64 , As in 1 illustrated, the second control valve 64 when in the first position 68 is the fluid flow to the engine valve 34b prevent according to a third cylinder. Fluid passing through the first control valve 56 flows, can to the second control valve 64 flow through while passing through the check valve 80b is prevented from going directly to the engine valve 34a to flow, and through a check valve 80c to the engine valve 34b ,
Wie in 2 veranschaulicht, kann Fluid, wenn das zweite Steuerventil 64 in der zweiten Ventilstellung 70 ist, zwischen der Fluidpumpe 36 und dem Motorventil 34b strömen. Das Motorventil 34b kann einen Nehmerkolben 44b umfassen. Der Nehmerkolben 44b kann normalerweise durch eine Vorspannfeder 48b von dem Motorventil 34b weg vorgespannt werden. Wird der Nehmerkolben 44b durch die Fluidströmung unter Druck gesetzt, kann die Kraft die Federkraft überwinden, so dass der Nehmerkolben 44b das Motorventil 34b öffnen kann. Fluid kann auch von der expandierbaren Kammer des Nehmerkolbens 44b, der dem Motorventil 34b zugeordnet ist, zurückgeführt werden, um zurück zur Pumpenkammer 40 zu oszillieren, durch umgekehrte Strömung durch das zweite Steuerventil 64, wenn dieses in der zweiten Stellung 70 ist, und/oder durch das Rückschlagventil 80c während des Rücklaufhubs des Kolbens 38. Wie in 2 veranschaulicht, kann das zweite Steuerventil 64, wenn es in der zweiten Stellung 70 ist, die Fluidströmung zu dem Motorventil 34a entsprechend dem ersten Zylinder verhindern. Ist das zweite Steuerventil 64 in der zweiten Ventilstellung 70, kann Fluid, das durch das erste Steuerventil 56 strömt, zu dem zweiten Steuerventil 64 hin strömen, während es durch das Rückschlagventil 80b daran gehindert wird, direkt zu dem Motorventil 34a zu strömen, und durch ein Rückschlagventil 80c zu dem Motorventil 34b. Wie in 3 veranschaulicht, kann die Kurbelwelle 50 so drehbar sein, dass der Nockenvorsprung 52 in einer Stellung 180° von der in 1 gezeigten Stellung ist, wobei der Nockenstößel 54 durch Kraft von Vorspannfeder 42 in Kontakt mit dem Nockenvorsprung gehalten wird, wenn der Geberkolben 38 in die erste Stellung zurückgeführt wird. As in 2 illustrates fluid when the second control valve 64 in the second valve position 70 is between the fluid pump 36 and the engine valve 34b stream. The engine valve 34b can be a slave piston 44b include. The slave piston 44b can normally be done by a biasing spring 48b from the engine valve 34b be biased away. Will be the slave piston 44b pressurized by the fluid flow, the force can overcome the spring force, leaving the slave piston 44b the engine valve 34b can open. Fluid may also be from the expandable chamber of the slave piston 44b , the engine valve 34b is assigned to be returned to the pump chamber 40 to oscillate, by reverse flow through the second control valve 64 if this in the second position 70 is, and / or through the check valve 80c during the return stroke of the piston 38 , As in 2 illustrated, the second control valve 64 when in the second position 70 is the fluid flow to the engine valve 34a prevent according to the first cylinder. Is the second control valve 64 in the second valve position 70 , fluid can pass through the first control valve 56 flows to the second control valve 64 flow through while passing through the check valve 80b is prevented, directly to the engine valve 34a to flow, and through a check valve 80c to the engine valve 34b , As in 3 illustrates, the crankshaft 50 be so rotatable that the cam projection 52 in a position 180 ° from the in 1 shown position, wherein the cam follower 54 by force of preload spring 42 held in contact with the cam projection when the master piston 38 is returned to the first position.
Wie in 5 veranschaulicht, kann das erste Steuerventil 156 die Pumpenkammer 40 von der Fluidkommunikation mit dem Akkumulator isolieren kann, wenn es in einer ersten Stellung 160 ist, während es die Fluidkommunikation zwischen der Pumpenkammer 40 und dem Akkumulator 46 bereitstellt, wenn es in der zweiten Stellung 162 ist. In der in 5 veranschaulichten Konfiguration kann die Pumpenkammer 40 in konstanter Fluidkommunikation mit der Motorventilanordnung 32 stehen, während das erste Steuerventil 156 eine selektiv gesteuerte geöffnete/geschlossene Funktion in Bezug auf den Akkumulator 46 durch das erste Steuerventil 156 bereitstellt. Das erste Steuerventil 156 kann eine erste Ventilstellung 160 und eine zweite Ventilstellung 162 umfassen, sowie ein Stellglied 158 (rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend ein Steuerventil mit einem Stellglied wie etwa einem elektromagnetbetätigten Stellglied, einem piezoelektrisch betätigten Stellglied, oder einem beliebigen anderen mechanisch oder elektrisch betätigten Stellglied für ein Steuerventil) umfassen. Wie in 5 veranschaulicht, kann die erste Ventilstellung 160 die Fluidkommunikation zwischen dem Akkumulator 46 und der Fluidpumpe 36 verhindern, was den oszillierenden geschlossenen Fluidströmungspfad von dem Akkumulator 46 isoliert. Die zweite Ventilstellung 162 kann die Fluidkommunikation zwischen dem oszillierenden geschlossenen Fluidströmungspfad, der Fluidpumpe 36 und dem Akkumulator 46 bereitstellen. Die oszillierende Fluidströmung durch den geschlossenen Fluidströmungspfad kann konstant zwischen der Fluidpumpe 36 und der Motorventilanordnung 32 auftreten, in Ansprechen den Antrieb der Oszillation des Kolbens 38 der Fluidpumpe 36 durch den Nockenvorsprung 52, unabhängig davon, ob das erste Steuerventil 156 in der ersten oder zweiten Stellung 160, 162 ist. As in 5 illustrated, the first control valve 156 the pump chamber 40 from the fluid communication with the accumulator can isolate when it is in a first position 160 while there is fluid communication between the pumping chamber 40 and the accumulator 46 when it is in the second position 162 is. In the in 5 illustrated configuration, the pump chamber 40 in constant fluid communication with the engine valve assembly 32 stand while the first control valve 156 a selectively controlled open / closed function with respect to the accumulator 46 through the first control valve 156 provides. The first control valve 156 can be a first valve position 160 and a second valve position 162 include, as well as an actuator 158 (By way of example and not limitation, a control valve with an actuator such as a solenoid-operated actuator, a piezo-actuated actuator, or any other mechanically or electrically actuated actuator for a control valve) include. As in 5 illustrates, the first valve position 160 the fluid communication between the accumulator 46 and the fluid pump 36 prevent what the oscillating closed fluid flow path from the accumulator 46 isolated. The second valve position 162 For example, the fluid communication between the oscillating closed fluid flow path, the fluid pump 36 and the accumulator 46 provide. The oscillating fluid flow through the closed fluid flow path may be constant between the fluid pump 36 and the engine valve assembly 32 occur in response to the drive of the oscillation of the piston 38 the fluid pump 36 through the cam projection 52 , regardless of whether the first control valve 156 in the first or second position 160 . 162 is.
Nun bezugnehmend auf die 6–7B, kann das offenbarte hydraulische Ventilbetätigungssystem 30 in einem Vierzylinder-Verbrennungsmotor 86 verwendet werden. 6 zeigt acht Steuerventile 70a entsprechend den vier Zylindern. Jeder Zylinder kann einen Satz von Einlassventilen 34a, 234a und einen Satz von Auslassventilen 134a, 334a aufweisen. Jedes der acht Steuerventile 70a kann zwei Einlassventilen 34a, 34b und zwei Auslassventilen 134a, 134b entsprechen. Das offenbarte hydraulische Ventilbetätigungssystem 30 kann für Zylinder mit einem Viertakt-Zyklus verwendet werden; es wird jedoch in Betracht gezogen, dass das System in einem Zweitakt-Motor verwendet werden. Es wird in Betracht gezogen, dass eine Vielzahl von Motorventilanordnungen 32 in dem Verbrennungsmotor 86 verwendet werden könnte, um Einlass- und Auslassventile zu steuern, wie in 9 veranschaulicht. Referring now to the 6 - 7B , The disclosed hydraulic valve actuation system 30 in a four-cylinder internal combustion engine 86 be used. 6 shows eight control valves 70a according to the four cylinders. Each cylinder can have a set of intake valves 34a . 234a and a set of exhaust valves 134a . 334a exhibit. Each of the eight control valves 70a can have two intake valves 34a . 34b and two exhaust valves 134a . 134b correspond. The disclosed hydraulic valve actuation system 30 can be used for cylinders with a four-stroke cycle; however, it is contemplated that the system will be used in a two-stroke engine. It is contemplated that a variety of engine valve arrangements 32 in the internal combustion engine 86 could be used to control intake and exhaust valves, as in 9 illustrated.
Wie in 6, 7B und 8B veranschaulicht, wird in Betracht gezogen, dass die Kurbelwelle 50 zumindest ein Kurbelgegengewicht 76 umfassen kann. Die Kurbelwelle 50 kann durch eine Vielzahl von Kolben 94, die dem Motor 86 zugeordnet sind, angetrieben werden. Die Drehung der Kurbelwelle 50 kann die Drehung des zumindest einen Nockenvorsprungs 52, der an der Kurbelwelle montiert oder einteilig damit ausgebildet ist, verursachen, um die oszillierende Bewegung zumindest eines oszillierenden Geberkolbens 38, 38a, 38b anzutreiben. Der erste oszillierende Geberkolben 38, 38a, 38b kann die Betätigung von zwei Motorventilen für zwei Kolben der vier Zylinder steuern, ähnlich jenen, die in den 1–4 dargestellt und beschrieben werden. Ein Schaltventil 70 kann die Öffnung und Schließung von zwei Motorventilen 34a, 34b steuern. Das Kurbelgegengewicht 76 kann Masse auswuchten, die zu der Kurbelwelle 50 hinzugefügt wird. Das zumindest eine Kurbelgegengewicht 76 kann an der Kurbelwelle 50 montiert sein. Wie in 8B veranschaulicht, kann ein Nockenstößel 54 normalerweise gegen den zumindest einen Nockenvorsprung 52 durch eine Feder vorgespannt sein, und kann die Drehbewegung der Kurbelwelle 50 in die oszillierende Bewegung des zumindest einen oszillierenden Geberkolbens 38 umwandeln. In dem Vierzylinder-Verbrennungsmotor können ein erster Nockenstößel 54a und ein zweiter Nockenstößel 54b dem ersten und zweiten oszillierende Geberkolben 38a, 38b entsprechen. Es wird auch in Betracht gezogen, dass die Kurbelwelle 50 mehr als einen Nockenvorsprung 52 aufweisen, der mit der Kurbelwelle verbunden oder einteilig damit ausgebildet ist, um in Drehung um die Längsachse der Kurbelwelle 50 angetrieben zu werden. In einem Vierzylinder-Motor 86 können die Nockenvorsprünge 52, wenn separate Nockenvorsprünge 52 vorgesehen werden, oder die Nockenstößel 54a, 54b, wenn ein einzelner Nockenvorsprung 52 verwendet wird, vorzugsweise winkelmäßig um ungefähr 220° voneinander versetzt angeordnet sein, um die Einlass- oder Auslassventile betätigen. In einem Viertakt-Motor 86 können zwei Einlass- und zwei Auslassventile entsprechend zwei Zylindern sich den zumindest einen Nockenvorsprung 52 teilen, wobei die Nockenstößel 54a, 54b ungefähr 220º winkelmäßig voneinander versetzt angeordnet sind, um einen oszillierenden Geberkolben 38a, 38b anzutreiben. Der zumindest eine Nockenvorsprung 52 kann sich mit einer Kurbelwellendrehzahl entsprechend der Drehung der Kurbelwelle 50 drehen. Die Vielzahl von Nehmerkolben 44a, 44b entsprechend der Vielzahl von Motorventile 34a, 34b können an alternativen Umdrehungen der Kurbelwelle 50 geschaltet werden. As in 6 . 7B and 8B illustrated, it is considered that the crankshaft 50 at least one crank counterweight 76 may include. The crankshaft 50 can through a variety of pistons 94 that the engine 86 are assigned to be driven. The rotation of the crankshaft 50 may be the rotation of the at least one cam projection 52 , which is mounted on the crankshaft or integrally formed therewith, cause the oscillating movement of at least one oscillating master piston 38 . 38a . 38b drive. The first oscillating master piston 38 . 38a . 38b can control the operation of two engine valves for two pistons of the four cylinders, similar to those in the 1 - 4 shown and described. On-off valve 70 can be the opening and closing of two engine valves 34a . 34b Taxes. The crank counterweight 76 can balance mass that belongs to the crankshaft 50 will be added. The at least one crank counterweight 76 can be on the crankshaft 50 be mounted. As in 8B Illustrated may be a cam follower 54 usually against the at least one cam lobe 52 be biased by a spring, and can rotate the crankshaft 50 in the oscillating movement of the at least one oscillating master piston 38 convert. In the four-cylinder internal combustion engine, a first cam follower 54a and a second cam follower 54b the first and second oscillating master piston 38a . 38b correspond. It is also considered that the crankshaft 50 more than a cam projection 52 which is connected to the crankshaft or integrally formed therewith to rotate about the longitudinal axis of the crankshaft 50 to be driven. In a four-cylinder engine 86 can the cam protrusions 52 if separate cam protrusions 52 be provided, or the cam followers 54a . 54b if a single cam lobe 52 is used, preferably angularly offset by about 220 ° from each other to actuate the intake or exhaust valves. In a four-stroke engine 86 For example, two intake valves and two exhaust valves corresponding to two cylinders may engage the at least one cam lobe 52 divide, with the cam followers 54a . 54b approximately 220 ° angularly offset from one another about an oscillating master piston 38a . 38b drive. The at least one cam projection 52 may be at a crankshaft speed corresponding to the rotation of the crankshaft 50 rotate. The variety of slave pistons 44a . 44b according to the variety of engine valves 34a . 34b can at alternative revolutions of the crankshaft 50 be switched.
Das hydraulische Ventilbetätigungssystem 30 kann des Weiteren ein Steuersystem oder eine elektronische Motorsteuereinheit 98 für den Betrieb umfassen. Das Steuersystem kann zumindest ein Steuergerät und einen Sensor in elektrischer Verbindung mit dem zumindest einen ersten Steuerventil 56 dem zumindest einen zweiten Steuerventil 64 umfassen. Das Steuergerät kann ein elektronisches Steuermodul mit zumindest einem Mikroprozessor und zumindest einem Speichermodul umfassen. Das Steuergerät kann dazu geeignet sein, die Betätigung des zumindest einen ersten Steuerventils 56 und des zumindest einen zweiten Steuerventils 64 in Ansprechen auf ein Steuerprogramm, das in dem Speicher gespeichert ist, auf der Grundlage von Signalen, die von einem oder mehreren Sensoren empfangen werden, zu steuern. Die Sensoren können einen Nockenwinkel des zumindest einen Nockenvorsprungs 52 in Bezug auf die Kurbelwelle 50 erfassen. Das Steuergerät kann den Betrieb des Verbrennungsmotors 86, wie etwa den Betrieb der Sumpfpumpe 92, der Steuerventile 70, 70a, und der Steuerventile 56, 156, 64 steuern. The hydraulic valve actuation system 30 Further, a control system or an electronic engine control unit 98 for operation. The control system may include at least one controller and a sensor in electrical communication with the at least one first control valve 56 the at least one second control valve 64 include. The control unit may comprise an electronic control module with at least one microprocessor and at least one memory module. The control unit may be suitable for actuating the at least one first control valve 56 and the at least one second control valve 64 in response to a control program stored in the memory based on signals received from one or more sensors. The sensors may have a cam angle of the at least one cam projection 52 in relation to the crankshaft 50 to capture. The control unit can control the operation of the internal combustion engine 86 , such as the operation of the sump pump 92 , the control valves 70 . 70a , and the control valves 56 . 156 . 64 Taxes.
Vorteile der Implementierung des offenbarten hydraulischen Betätigungssystems 30 in einem Motor 86 umfassen Gewichtseinsparungen durch Wegfall zusätzlicher Komponenten wie etwa Nockensensoren, Ölsteuerventile, Versteller, Führungen, Steuerketten, Spanner, Kettenräder, Lagerdeckel, und verschiedene Schrauben und Befestigungselemente. Das offenbarte hydraulische Betätigungssystem 30 kann auch parasitäre Verluste in dem Motor 86 verringern, die sich aus der Verwendung und dem Verschleiß der zusätzlichen Komponenten ergeben. Die Packgröße des Motors 86 kann ebenfalls beträchtlich verringert werden, insbesondere durch Wegfall der Nockenwellen. Das offenbarte hydraulische Ventilbetätigungssystem 30 kann beträchtliche wirtschaftliche Vorteile bieten, indem es die Herstellungskosten für den Motor 86 aufgrund des Wegfalls der Kosten der zusätzlichen Komponenten verringert. Die Verwendung mehrerer Steuerventile und Nockenvorsprünge kann auch Flexibilität in der Bewegungssteuerung von Einlass- und Auslassventilen bieten, was die Steuerung von Vorverschiebungs- und Verzögerungs-Zeitsteuerungsereignissen für Ventile umfasst. Advantages of implementing the disclosed hydraulic actuation system 30 in an engine 86 include weight savings by eliminating additional components such as cam sensors, oil control valves, adjusters, guides, timing chains, tensioners, sprockets, bearing caps, and various screws and fasteners. The disclosed hydraulic actuation system 30 can also cause parasitic losses in the engine 86 decrease resulting from the use and wear of the additional components. The pack size of the engine 86 can also be considerably reduced, in particular by eliminating the camshaft. The disclosed hydraulic valve actuation system 30 can provide significant economic benefits by reducing the cost of manufacturing the engine 86 reduced due to the elimination of the cost of the additional components. The use of multiple control valves and cam lobes may also provide flexibility in the motion control of intake and exhaust valves, including control of valve advance and retard timing events.
Ein Verfahren zum Zusammenbau eines hydraulischen Ventilbetätigungssystems 30 zur Steuerung der Öffnung und Schließung einer Vielzahl von hydraulisch betätigbaren Ventilen 34a, 34b entsprechend einer Vielzahl von Zylindern eines Verbrennungsmotors 86 mit einer Kurbelwelle kann umfassen: Montieren eines Nockenvorsprungs an der Kurbelwelle zur Drehung mit der Kurbelwelle, Antreiben der Oszillation zumindest einer Fluiddruck-Kolbenpumpe 36 in Ansprechen auf die Drehung des Nockenvorsprungs durch die Kurbelwelle, Verbinden der zumindest einen Fluiddruck-Kolbenpumpe 36 mit einem geschlossenen Fluidströmungspfad, um eine oszillierende Fluidströmung von der zumindest einen Fluiddruck-Kolbenpumpe 36 in Fluidverbindung mit zumindest einem zu steuernden Ventil zu leiten, und Einsetzen zumindest eines Steuerventil 56 innerhalb des oszillierenden geschlossenen Fluidpfads, um selektiv eine oszillierende Fluidströmung zwischen zumindest einem zu steuernden zu leiten. Das Verfahren kann auch das Positionieren eines Nockenstößels 54 zwischen dem Nockenvorsprung und der Fluiddruck-Kolbenpumpe 36 umfassen. Das Verfahren kann das hydraulische Betätigen zumindest eines Motorventils 34a, 34b mit zumindest einem Nehmerkolben 44a, 44b umfassen, Vorspannen eines jeden der Nehmerkolben 44a, 44b normalerweise zu einer geschlossenen Ventilstellung hin, und selektives Ausüben von Fluiddruck auf ausgewählte Nehmerkolben, um das zu steuernde Ventil zu der offenen Stellung hin anzutreiben. Das Verfahren kann auch das Bereitstellen eines Fluid-Totgangs und Aufrechterhalten eines Fluidvolumens und Drucks in dem hydraulischen Ventilbetätigungssystem 30 mit zumindest einem Akkumulator 46 umfassen, der betätigbar ist um unter Druck stehendes Fluid in dem oszillierenden geschlossenen Fluidströmungspfad aufzunehmen und abzugeben. Das Verfahren kann auch das Oszillieren zumindest einen Geberkolben 38 innerhalb zumindest einer Fluidpumpkammer 40 zumindest einer Fluiddruck-Kolbenpumpe 36 umfassen, um eine oszillierende Fluidströmung in Ansprechen auf die Drehung des Nockenvorsprungs zu erzeugen, sowie das Vorspannen des zumindest einen Geberkolbens 38 mit zumindest einer Vorspannfeder 42 zu einer ersten Stellung hin. Das Verfahren kann auch das Positionieren eines Nockenstößels 54 zwischen dem zumindest einen Nockenvorsprung 52 und der zumindest einen Fluiddruck-Kolbenpumpe 36. A method of assembling a hydraulic valve actuation system 30 for controlling the opening and closing of a plurality of hydraulically actuated valves 34a . 34b corresponding to a plurality of cylinders of an internal combustion engine 86 with a crankshaft may include: mounting a cam projection on the crankshaft for rotation with the crankshaft, driving the oscillation of at least one fluid pressure piston pump 36 in response to rotation of the cam projection by the crankshaft, connecting the at least one fluid pressure piston pump 36 with a closed fluid flow path for oscillating fluid flow from the at least one fluid pressure piston pump 36 in fluid communication with at least one valve to be controlled, and inserting at least one control valve 56 within the oscillating closed fluid path to selectively direct an oscillating fluid flow between at least one to be controlled. The method may also include positioning a cam follower 54 between the cam projection and the fluid pressure piston pump 36 include. The method may include hydraulically actuating at least one engine valve 34a . 34b with at least one slave piston 44a . 44b Include, preloading each of the slave pistons 44a . 44b normally toward a closed valve position, and selectively applying fluid pressure to selected slave pistons to drive the valve to be controlled toward the open position. The method may also include providing a fluid backlash and maintaining a fluid volume and pressure in the hydraulic valve actuation system 30 with at least one accumulator 46 which is operable to receive and deliver pressurized fluid in the oscillating closed fluid flow path. The method may also include oscillating at least one master piston 38 within at least one fluid pumping chamber 40 at least one fluid pressure piston pump 36 include to generate an oscillating fluid flow in response to the rotation of the cam projection, as well as the biasing of the at least one master piston 38 with at least one biasing spring 42 to a first position. The method may also include positioning a cam follower 54 between the at least one cam projection 52 and the at least one fluid pressure piston pump 36 ,
Nun bezugnehmend auf 9 kann ein hydraulisches Ventilbetätigungssystem 30 zumindest einen Nockenvorsprung 52a, 52b, und zumindest eine Fluidkolbenpumpe 36a, 36b, 36c, 36d umfassen, die einen Geberkolben 38a, 38b, 38c, 38d, eine Pumpenkammer 40a, 40b, 40c, 40d und eine Vorspannfeder 42a, 42b, 42c, 42d aufweist, die den Geberkolben 38a, 38b, 38c, 38d normalerweise zu einer ersten Stellung in Bezug auf die Pumpenkammer 40a, 40b, 40c, 40d hin vorspannt, wobei der Geberkolben 38a, 38b, 38c, 38d Fluid ein eine Pumpenkammer 40a, 40b, 40c, 40d mit vergrößertem Volumen zieht. Rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend kann jeder der zumindest einen Nockenvorsprünge 52a, 52b zwei Fluidkolbenpumpen 36a, 36b, 36c, 36d entsprechen. Der Geberkolben 38a, 38b, 38c, 38d kann oszillierend Fluid in die und aus der Pumpenkammer 40a, 40b, 40c, 40d antreiben, wenn er durch die Drehung des Nockenvorsprungs 52a, 52b in eine zweite Stellung in Bezug auf die Pumpenkammer 40a, 40b, 40c, 40d angetrieben wird, in der der Geberkolben 38a, 38b, 38c, 38d Fluid aus einer Pumpenkammer 40a, 40b, 40c, 40d mit verringertem Volumen ausstößt. Die Pumpenkammer 40a, 40b, 40c, 40d kann mit einer Vielzahl von Ventilen 34a, 34b; 34c, 34d; 134a, 134b; 134c, 134d durch separate geschlossen Fluidströmungspfade, die unabhängig durch Geberkolben 38a, 38b, 38c, 38d angetrieben werden, in ständiger oszillierender Fluidkommunikation stehen, und kann durch ein erstes Steuerventil 56a, 56b, 56c, 56d (rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend ein Steuerventil mit einem Stellglied wie etwa einem elektromagnetbetätigten Stellglied, einem piezoelektrisch betätigten Stellglied, oder einem beliebigen anderen mechanisch oder elektrisch betätigten Stellglied für ein Steuerventil) selektiv in Fluidverbindung mit einem Akkumulator 46a, 46b, 46c, 46d stehen. Die Kurbelwelle 50 kann um eine Längsachse drehbar sein. Ein erster und zweiter Nockenvorsprung 52a, 52b können zur Drehung an der Kurbelwelle 50 montiert oder einteilig damit ausgebildet sein. Rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend können der erste und zweite Nockenvorsprung 52a, 52b an der Kurbelwelle 50 bei ungefähr 220º in Bezug aufeinander montiert oder einteilig damit ausgebildet sein, so dass der erste Nockenvorsprung 52a dem Betrieb der Einlassventile 34a, 34b, 34a, 34b, die vier Zylindern des Verbrennungsmotors zugeordnet sind, entsprechen kann, während der zweite Nockenvorsprung 52b dem Betrieb der Auslassventile 134a, 134b, 134c, 134d entsprechen kann. Referring now to 9 can be a hydraulic valve actuation system 30 at least one cam projection 52a . 52b , and at least one fluid piston pump 36a . 36b . 36c . 36d include a master piston 38a . 38b . 38c . 38d , a pump chamber 40a . 40b . 40c . 40d and a biasing spring 42a . 42b . 42c . 42d having the master piston 38a . 38b . 38c . 38d normally to a first position with respect to the pumping chamber 40a . 40b . 40c . 40d biased, with the master piston 38a . 38b . 38c . 38d Fluid a pump chamber 40a . 40b . 40c . 40d with increased volume pulls. By way of example and not limitation, each of the at least one cam lobes 52a . 52b two fluid piston pumps 36a . 36b . 36c . 36d correspond. The master piston 38a . 38b . 38c . 38d can oscillate fluid in and out of the pump chamber 40a . 40b . 40c . 40d drive when it turns by the cam projection 52a . 52b in a second position with respect to the pump chamber 40a . 40b . 40c . 40d is driven, in which the master piston 38a . 38b . 38c . 38d Fluid from a pump chamber 40a . 40b . 40c . 40d with reduced volume ejects. The pump chamber 40a . 40b . 40c . 40d can with a variety of valves 34a . 34b ; 34c . 34d ; 134a . 134b ; 134c . 134d by separate closed fluid flow paths, which are independent by master piston 38a . 38b . 38c . 38d are driven in constant oscillating fluid communication, and may by a first control valve 56a . 56b . 56c . 56d (By way of example and not limitation, a control valve having an actuator such as a solenoid-actuated actuator, a piezo-actuated actuator, or any other mechanically or electrically actuated actuator for a control valve) selectively in fluid communication with an accumulator 46a . 46b . 46c . 46d stand. The crankshaft 50 can be rotatable about a longitudinal axis. A first and second cam projection 52a . 52b can rotate on the crankshaft 50 mounted or integrally formed therewith. By way of example and not limitation, the first and second cam lobe 52a . 52b on the crankshaft 50 mounted at about 220 ° with respect to each other or integrally formed therewith so that the first cam projection 52a the operation of the intake valves 34a . 34b . 34a . 34b that are associated with four cylinders of the internal combustion engine, while the second cam projection 52b the operation of the exhaust valves 134a . 134b . 134c . 134d can correspond.
In beiden Fällen kann der Nockenvorsprung 52a, 52b in Ansprechen auf die Drehung der Kurbelwelle 50 um die Längsachse drehbar sein und kann ständig mit einem Nockenstößel 54a, 54b 54c, 54d in Eingriff stehen. Der Nockenstößel 54a, 54b, 54c, 54d kann den entsprechenden Geberkolben 38a, 38b, 38c, 38d oszillierend in Bezug auf die entsprechende Pumpenkammer 40a, 40b, 40c, 40d antreiben, wenn er in Ansprechen auf die Drehung des Nockenvorsprungs 52a, 52b angetrieben wird. Das hydraulische Ventilbetätigungssystem 30 kann ein erstes Steuerventil 56a, 56b, 56c, 56d und ein zweites Steuerventil 64a, 64b, 64c, 64d umfassen (rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend ein Steuerventil mit einem Stellglied wie etwa einem elektromagnetbetätigten Stellglied, einem piezoelektrisch betätigten Stellglied, oder einem beliebigen anderen mechanisch oder elektrisch betätigten Stellglied für ein Steuerventil). Wie in 9 veranschaulicht, kann das erste Steuerventil 56a, 56b, 56c, 56d in der zweiten Stellung 62a, 62b, 62c, 62d die oszillierende ständige Fluidkommunikation zwischen der Pumpenkammer 40a, 40b, 40c, 40d und einem Akkumulator 46a, 46b, 46c, 46d bereitstellen, während es die geschlossenen Fluidströmungsdurchgänge von der Fluidkommunikation mit einem Akkumulator 46a, 46b, 46c, 46d isoliert, wenn es in der ersten Stellung 60a, 60b, 60c, 60d ist. Ist das erste Steuerventil 56a entweder in der ersten oder zweiten Stellung 60a, 62a, wie in 9 veranschaulicht, kann das zweite Steuerventil 64a selektiv die Fluidkommunikation zwischen dem Geberkolben 38a, 38b, 38c, 38d und einem einer Vielzahl von Nehmerkolben 44a, 44b, 44c, 44d, 144a, 144b, 144c, 144d zu schalten, um das entsprechende Ventil 34a, 34b, 34c, 34d, 134a, 134b, 134c, 134d aus einer normalerweise geschlossenen Stellung zu einer offenen Stellung hin anzutreiben. Die Ventilanordnung kann eine Vielzahl von hydraulisch betätigten Ventilen 34a, 34b, 34c, 34d, 134a, 134b, 134c, 134d umfassen. Rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend wird in Betracht gezogen, dass das offenbarte hydraulische Ventilbetätigungssystem 30 in einem Verbrennungsmotor mit einer beliebigen Anzahl von Zylindern verwendet werden kann, etwa in einem Verbrennungsmotor 86 mit einem, zwei, drei, vier, sechs oder acht Zylindern. Rein beispielhaft und keinesfalls einschränkend kann die vorliegende Ausführungsform, wie in den 1 und 8A–9 veranschaulicht, in einem Vierzylinder-Verbrennungsmotor 86 verwendet werden und kann Einlassventile 34a, 34b, 34c, 34b und Auslassventile 134a, 134b, 134c, 134d umfassen. In both cases, the cam projection 52a . 52b in response to the rotation of the crankshaft 50 can be rotated about the longitudinal axis and can constantly with a cam follower 54a . 54b 54c . 54d engage. The cam follower 54a . 54b . 54c . 54d can the corresponding master piston 38a . 38b . 38c . 38d oscillating with respect to the corresponding pump chamber 40a . 40b . 40c . 40d drive when in response to the rotation of the cam lobe 52a . 52b is driven. The hydraulic valve actuation system 30 can be a first control valve 56a . 56b . 56c . 56d and a second control valve 64a . 64b . 64c . 64d include (by way of example and not limitation, a control valve having an actuator such as a solenoid-actuated actuator, a piezo-actuated actuator, or any other mechanically or electrically actuated actuator for a control valve). As in 9 illustrated, the first control valve 56a . 56b . 56c . 56d in the second position 62a . 62b . 62c . 62d the oscillating continuous fluid communication between the pumping chamber 40a . 40b . 40c . 40d and an accumulator 46a . 46b . 46c . 46d while providing the closed fluid flow passages from fluid communication with an accumulator 46a . 46b . 46c . 46d isolated when in the first position 60a . 60b . 60c . 60d is. Is the first control valve 56a either in the first or second position 60a . 62a , as in 9 illustrated, the second control valve 64a selectively the fluid communication between the master piston 38a . 38b . 38c . 38d and one of a variety of slave pistons 44a . 44b . 44c . 44d . 144a . 144b . 144c . 144d to switch to the appropriate valve 34a . 34b . 34c . 34d . 134a . 134b . 134c . 134d from a normally closed position to an open position to drive. The valve assembly may include a plurality of hydraulically actuated valves 34a . 34b . 34c . 34d . 134a . 134b . 134c . 134d include. By way of example and not limitation, it is contemplated that the disclosed hydraulic valve actuation system 30 in an internal combustion engine with any number of cylinders, such as in an internal combustion engine 86 with one, two, three, four, six or eight cylinders. By way of example and not limitation, the present embodiment, as in the 1 and 8A - 9 illustrated in a four-cylinder internal combustion engine 86 can be used and can intake valves 34a . 34b . 34c . 34b and exhaust valves 134a . 134b . 134c . 134d include.
Fluid kann auch von den expandierbaren Kammern des Nehmerkolbens 44a, 44b, 44c, 44d, 144a, 144b, 144c, 144d, die dem Ventil 34a, 34b, 34c, 34d, 134a, 134b, 134c, 134d zugeordnet sind, zurückgeführt werden, um an die Pumpenkammer 40a, 40b, 40c, 40d zurück zu oszillieren, nachdem es durch das optionale Rückschlagventil 80b, 80c; 180b, 180c; 80d, 80d, 180d, 180d passiert ist, und/oder durch Umkehren der Fluidströmungsrichtung durch das zweite Steuerventil 64a, 64b, 64c, 64d. Das zweite Steuerventil 64a, 64b, 64c, 64d kann in der ersten Stellung 68a, 68b, 68c, 68d sein, was die Fluidströmung zu einem der zwei Ventile verhindert, die dem zweiten Steuerventil 64a, 64b, 64c, 64d zugeordnet sind. Fluid may also be from the expandable chambers of the slave piston 44a . 44b . 44c . 44d . 144a . 144b . 144c . 144d that the valve 34a . 34b . 34c . 34d . 134a . 134b . 134c . 134d are assigned to be returned to the pump chamber 40a . 40b . 40c . 40d back to oscillate after passing through the optional check valve 80b . 80c ; 180b . 180c ; 80d . 80d . 180d . 180d happened, and / or by reversing the fluid flow direction through the second control valve 64a . 64b . 64c . 64d , The second control valve 64a . 64b . 64c . 64d can in the first position 68a . 68b . 68c . 68d be what prevents the fluid flow to one of the two valves, the second control valve 64a . 64b . 64c . 64d assigned.
Wie in 9 veranschaulicht, kann die Motorsteuereinheit 98 den Betrieb der Steuerventile 56a, 56b, 56c, 56d, 64a, 64b, 64c, 64d und Pumpen 92a, 92b, 92c, 92d durch Steuersignale steuern, die in Übereinstimmung mit einem Steuerprogramm, das in dem Speicher gespeichert ist, in Ansprechen auf Steuersignale erzeugt werden, die von der Motorsteuereinheit 98 von Sensoren (nicht dargestellt) empfangen werden. As in 9 illustrates, the engine control unit 98 the operation of the control valves 56a . 56b . 56c . 56d . 64a . 64b . 64c . 64d and pumps 92a . 92b . 92c . 92d by control signals generated in accordance with a control program stored in the memory in response to control signals supplied from the engine control unit 98 from sensors (not shown).
Im Betrieb ist, wie in 9 veranschaulicht, der erste Nockenvorsprung 52a anfänglich in einer 0º-Winkelstellung und der zweite Nockenvorsprung 52b ungefähr 220º in Bezug auf den ersten Nockenvorsprung 52a für Zwecke dieser Beschreibung, und die Steuerventile 64a, 64b, 64c, 64d sind anfänglich wie veranschaulicht in den Stellungen 68a, 68b, 68c, 68d positioniert. Wenn sich die Nockenvorsprünge 52a, 52b ausgehend von der veranschaulichten weiter bis zu einer 180º-Winkelstellung drehen, gehen die Steuerventile 64a, 64b, 64c, 64d in die Stellungen 68a, 68b, 70c, 70d über. Wenn sich die Nockenvorsprünge 52a, 52b von der 180º-Winkelorientierung zu einer 360º-Winkelorientierung hin drehen, gehen die Steuerventile 64a, 64b, 64c, 64d in die Stellungen 70a, 70b, 70c, 70d über. Wenn sich die Nockenvorsprünge 52a, 52b von 360º zu 540º hin drehen, gehen die Steuerventile 64a, 64b, 64c, 64d in die Stellungen 70a, 70b, 68c, 68d über. Wenn sich die Nockenvorsprünge 52a, 52b von 540º zu 720º hin drehen (d. h. eine zweite 360º-Drehung abschließen), gehen die Steuerventile 64a, 64b, 64c, 64d zurück in ihre anfänglichen Stellungen 68a, 68b, 68c, 68d und der Zyklus wiederholt sich. Es sollte angemerkt werden, dass das Softwareprogramm die Dauer und den Öffnungsgrad verändern und eine gewünschte Ventilbetätigungskurve für jedes Ventil in Übereinstimmung mit dem in dem Speicher gespeicherten Steuerprogramm zur Ausführung durch die Motorsteuereinheit 98 definieren kann. In operation, as in 9 illustrates, the first cam projection 52a initially in a 0 ° angular position and the second cam projection 52b about 220 ° with respect to the first cam projection 52a for purposes of this description, and the control valves 64a . 64b . 64c . 64d are initially as illustrated in the positions 68a . 68b . 68c . 68d positioned. When the cam protrusions 52a . 52b Turning from the illustrated further to a 180 ° angular position, the control valves go 64a . 64b . 64c . 64d in the positions 68a . 68b . 70c . 70d above. When the cam protrusions 52a . 52b from the 180 ° angular orientation to a 360 ° angular orientation, the control valves go 64a . 64b . 64c . 64d in the positions 70a . 70b . 70c . 70d above. When the cam protrusions 52a . 52b from 360º to 540º, the control valves go 64a . 64b . 64c . 64d in the positions 70a . 70b . 68c . 68d above. When the cam protrusions 52a . 52b rotate from 540 ° to 720 ° (ie complete a second 360 ° turn), the control valves will go off 64a . 64b . 64c . 64d back to their initial positions 68a . 68b . 68c . 68d and the cycle repeats itself. It should be noted that the software program changes the duration and opening degree and a desired valve actuation curve for each valve in accordance with the control program stored in the memory for execution by the engine control unit 98 can define.
Während die Erfindung hierin in Verbindung mit der aktuell als praktischste und bevorzugte geltenden Ausführungsform beschrieben worden ist, ist klar, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegenteil verschiedene Abwandlungen und äquivalente Anordnungen mit abdecken soll, die in den Geist und Umfang der folgenden Ansprüche fallen; dieser Umfang soll dabei die weitestmögliche Auslegung erfahren, so dass er alle derartigen Modifikationen und Abwandlungen umfasst, soweit dies gesetzlich zulässig ist. While the invention has been described herein in connection with the currently most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements that may occur in the spirit and Scope of the following claims; this scope is to be interpreted as broadly as possible so that it covers all such modifications and alterations as is permitted by law.
