DE19514116A1 - Vorrichtung zur Steuerung von in einem Zylinder einer Brennkraftmaschine komprimierter Luft - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung von in einem Zylinder einer Brennkraftmaschine kompri­ mierter Luft nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher definierten Art.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 43 09 860 bekannt.

Mit der in der genannten Druckschrift beschriebenen Vorrichtung kann die in einem Zylinder einer Brenn­ kraftmaschine durch einen Kolben komprimierte Luft wahlweise in eine mit einem Druckluftspeicher verbun­ dene Druckluftleitung oder die Abgasleitung der Brenn­ kraftmaschine gesteuert werden. Das Entnehmen der Druckluft aus dem Zylinder erfolgt über ein im Zylin­ derkopf angeordnetes Steuerventil, welches dann ge­ öffnet wird, wenn der Druck der im Zylinder kompri­ mierten Luft beispielsweise einen vorgegebenen Be­ triebsdruck im Druckluftbehälter erreicht hat.

Zum Betätigen des Steuerventiles wird ein dem Steu­ erventil vorgeschalteter Steuerkolben mit einem hy­ draulischen oder pneumatischen Steuermedium mit Druck beaufschlagt.

Als Steuerventil kann beispielsweise das in einer Brennkraftmaschine gegebenenfalls vorhandene Dekom­ pressionsventil verwendet werden.

Aus der Praxis sind Hochdruckpumpen bekannt, mittels denen beispielsweise geeignet hohe Drücke für Common­ rail-Systeme erzeugbar sind.

Als Commonrail wird ein Hochdruckleitungssystem be­ zeichnet, in welchem immer ein ausreichend hoher Druck vorherrscht, um verschiedenste Verbraucher, wie bei­ spielsweise Hydraulik- oder Pneumatikzylinder, mit ei­ nem notwendigen Betriebsdruck versorgen zu können.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für derartige Hochdruckpumpen neue Verwendungs- bzw. Anwendungsmöglichkeiten vorzusehen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Dadurch, daß an dem Steuerventil bzw. dem Dekompres­ sionsventil der mittels einer Hochdruckpumpe erzeugte Druck eines Hochdrucksystemes anliegt, steht jederzeit ein geeignet hoher Druck zum Betätigen des Dekompres­ sionsventiles zur Verfügung, so daß dieses zu beliebi­ gen Zeitpunkten von der Steuerungseinrichtung ansteu­ erbar ist.

Gleichzeitig ist somit eine neue Verwendungs- bzw. Anwendungsmöglichkeit für Hochdruckpumpen gegeben.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus den nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen.

Es zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung, und

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung.

In Fig. 1 ist schematisch eine Brennkraftmaschine mit sechs Zylindern 1 dargestellt, welche jeweils Gaswech­ selventile 2 bekannter Bauart sowie jeweils ein Dekom­ pressionsventil 3 pro Zylinder 1 aufweisen.

Von den einzelnen Zylindern 1 aus führen Abgasleitun­ gen 4 zu einem Abgasturbolader 5, welcher wiederum über eine Leitung 6 mit einem Ladeluftkühler 7 verbun­ den ist. Von dem Ladeluftkühler 7 aus führt ein Lei­ tungs- und Verteilersystem 8 zu den einzelnen Zylin­ dern 1 der Brennkraftmaschine.

Über das Leitungs- und Verteilersystem 8 wird den ein­ zelnen Zylindern 1 Luft zugeführt.

Von den Zylindern 1 aus führen des weiteren Druckluft­ leitungen 9 zu einem Druckluftspeicher 10, wobei die auf bekannte Art und Weise in den Zylindern 1 erzeugte Druckluft über die Druckluftleitungen 9 dem Druckluft­ speicher 10 zuführbar ist.

In der Druckluftleitung 9 ist vor dem Druckluftspei­ cher 10 ein Umschaltventil 11 angeordnet, welches ent­ weder den Weg von der Druckluftleitung 9 zu dem Druck­ luftspeicher 10 freigibt oder die in den Zylindern 1 erzeugte Druckluft über eine Nebenleitung 12 den Ab­ gasleitungen 4 der Brennkraftmaschine zuführt.

Je nachdem, wie hoch der Druck in dem Druckluftspei­ cher 10 ist, wird das Umschaltventil 11 von einer ge­ eigneten Steuereinrichtung 15 entsprechend angesteu­ ert, so daß vermieden wird, daß sich im Druckluftspei­ cher 10 ein zu hoher Druck aufbaut bzw. daß sich im Falle eines zu niederen Druckes im Druckluftspeicher 10 dort ein geeignet hoher Druck durch das Zuführen von Druckluft aus den Zylindern 1 der Brennkraftma­ schine aufbauen kann.

Von dem Druckluftspeicher 10 aus können verschiedene nicht dargestellte Druckluftverbraucher gespeist wer­ den.

Damit die hydraulisch betätigten und getakteten Dekom­ pressionsventile 3 jedes einzelnen Zylinders selektiv je nach Druckluftbedarf ansteuerbar sind, können die einzelnen Dekompressionsventile 3 durch den in einem Hochdrucksystem, beispielsweise einem Commonrail- System 13, anstehenden Systemdruck geöffnet bzw. ange­ steuert werden, wobei die Ansteuerung jedes einzelnen Dekompressionsventiles 3 über Magnetventile 14 erfolgt und für jedes Dekompressionsventil 3 ein separates Ma­ gnetventil 14 vorgesehen ist, so daß die Dekompres­ sionsventile jeweils gezielt ansteuerbar sind.

Der in dem Commonrail-System 13 vorherrschende Druck wird z. B. mittels einer in der Fig. 1 gestrichelt nicht näher dargestellten Hochdruckpumpe 16 erzeugt, d. h. der von der Hochdruckpumpe 16 erzeugte Druck wird indirekt, d. h. über das Commonrail-System 13, zum Be­ tätigen des Dekompressionsventiles 3 verwendet.

Das Commonrail-System 13 kann sowohl als Commonrail eines Einspritzsystems der Brennkraftmaschine als auch als Commonrail eines eigenen Hydrauliksystems ausge­ führt sein.

Da derartige Commonrail-Systeme zum Erzeugen von ge­ eigneten Drücken für verschiedene Verbraucher bereits in vielen Fahrzeugen vorhanden sind, ergibt sich bei einer derartigen Anordnung der Vorteil, daß auf andere Einrichtungen zum Erzeugen eines geeignet hohen Druckes zum Betätigen der einzelnen Dekompressionsventile 3 vollständig verzichtet werden kann.

Da in dem Commonrail-System 13 immer ein geeignet ho­ her Systemdruck vorherrscht, der es ermöglicht, die Dekompressionsventile 3 zu nahezu jedem beliebigen Zeitpunkt zu betätigen, muß lediglich, je nach Druck­ luftbedarf, eines oder mehrere der Magnetventile 14 von einer geeigneten Steuereinrichtung 15, beispiels­ weise der Motorelektronik, vor dem Erreichen des obe­ ren Totpunktes des jeweiligen Zylinders angesteuert werden, so daß über diese selektive Ansteuerung der einzelnen Magnetventile 14 die Druckluftförderung in den Druckluftspeicher 10 auf einfache Art und Weise gesteuert werden kann.

Die Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Die Dekompressionsventile 3 werden hierbei direkt von einer Hochdruckpumpe 16 mit variablen Steuerzeiten angesteuert.

Über eine Variation der Steuerzeiten der Hochdruckpum­ pe 16, die beispielsweise mittels einer Steuerscheibe erfolgen oder mittels einer geeigneten Zuordnung des Pumpenzahnrads zum Antriebsrad über ein Verstellge­ triebe zwischen der Antriebseinrichtung für die Hoch­ druckpumpe und der Hochdruckpumpe 16 durchgeführt wer­ den kann, kann das Zeitfenster zur Öffnung des Dekom­ pressionsventils 3 nach "früh" in den Kompressionstakt der Brennkraftmaschine verschoben werden.

Dies bedeutet, daß das Dekompressionsventil 3 zu einem früheren Zeitpunkt geöffnet und auch zu einem früheren Zeitpunkt wieder geschlossen wird, als dies im norma­ len Fahrbetrieb der Brennkraftmaschine der Fall ist.

Eine derartige Anordnung ist insbesondere für Fahrzeu­ ge geeignet, welche nicht mit einem Commonrail-System ausgerüstet sind, so daß auch bei diesen Fahrzeugen das Dekompressionsventil 3 auf einfache Art und Weise angesteuert bzw. betätigt werden kann.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Steuerung von in einem Zylinder einer Brennkraftmaschine durch einen Kolben kompri­ mierter Luft mittels eines Dekompressionsventils, das von einer Steuereinrichtung in einem Verdich­ tungshub des Kolbens in eine Öffnungs- oder Schließstellung verstellbar ist, wobei die über das Dekompressionsventil dem Zylinder entnommene Luft in eine Abgasleitung oder einen Druckluftspeicher abführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Öffnen des Dekompressionsventils (3) not­ wendige Druck von einer Hochdruckpumpe (16) erzeug­ bar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dekompressionsventil (3) mit einem Commonrail- System (13) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckpumpe (16) mittels einer Steuerscheibe ansteuerbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer Antriebseinrichtung für die Hochdruckpumpe (16) und der Hochdruckpumpe (16) ein Verstellgetriebe angeordnet ist.