DE19515142C2 - Verbrennungsmotor - Google Patents

Verbrennungsmotor

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DE19515142C2 DE19515142A DE19515142A DE19515142C2 DE 19515142 C2 DE19515142 C2 DE 19515142C2 DE 19515142 A DE19515142 A DE 19515142A DE 19515142 A DE19515142 A DE 19515142A DE 19515142 C2 DE19515142 C2 DE 19515142C2
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Description

Die Erfindung betrifft Verbrennungsmotoren für vorzugsweise Kraftfahrzeuge, und insbesondere Systeme zur hydraulischen Steuerung der Ein- und Auslaßventile der Verbren­ nungsmotoren.
Der zunehmende Einsatz und die gestiegene Zuverlässigkeit von Mikroprozessor-Steuersystemen für Kraftfahrzeuge und das erhöhte Vertrauen in die Hydraulik im Gegensatz zu mechani­ schen Systemen ermöglichen wesentliche Fortschritte bei der Motorkonstruktion. Ein solches elektrohydraulisches System ist beispielsweise eine Steuerung für Motoreinlaß- und -auslaßventile. Es ist bekannt, daß die Möglichkeit einer Veränderung des Zeitpunktes, sowie der Zeitdauer des Hubes und anderer Parameter bei der Bewegung der Ein- und Auslaßventi­ le in einem Motor zu einer Verbesserung des Motorverhaltens führt. Zur Optimierung können verschiedene Motorbetriebs­ zustände mit einer unabhängigen Steuerung der Ventile be­ rücksichtigt werden.
Für das richtige Starten eines Verbrennungsmotors sollte ei­ ne geeignete Bewegung der Motorventile sobald wie möglich nach dem Beginn der Drehung der Kurbelwelle erfolgen. Obwohl elektrohydraulische Steuersysteme für Motorventile in Kraft­ fahrzeugen zum Verbessern des Motorverhaltens zu einer höhe­ ren Flexibilität führen, verlangen sie zu ihrem Betrieb die konstante Zufuhr eines unter Druck stehenden hydraulischen Arbeitsmittels. Da die hydraulischen Motorventilsteuersyste­ me beim Starten des Motors, selbst nachdem das Fahrzeug für eine gewisse Zeit im Leerlauf betrieben wurde, betriebsfähig sein müssen, erfordert dies schon beim Starten des Motors die Zufuhr von unter Druck stehendem Arbeitsmittel.
Bei einem herkömmlichen, durch eine Nockenwelle angetriebe­ nen Ventilantrieb wird die richtige Bewegung der Motorventi­ le durch eine mechanische Verbindung zwischen der Kurbel- und der Nockenwelle gewährleistet. Bei einem Motor mit einem elektrohydraulischen Ventilantrieb fehlt das mechanische Ge­ lenk zwischen der Kurbelwelle und den Motorventilen teilwei­ se oder vollständig und eine richtige Bewegung der Motor­ ventile kann nur bei einem im System herrschenden angemesse­ nen hydraulischen Druck erfolgen. Bei Fehlen eines angemes­ senen Druckes im hydraulischen System kann eine richtige Be­ wegung der Motorventile erst nach einer Erhöhung des Druckes stattfinden. Ein Ausbleiben des Druckes verzögert daher das Starten des Motors.
Zum schnellen Starten eines mit einem elektrohydraulischen Ventilantrieb ausgerüsteten Motors sollte das System daher auch bei nichtlaufendem Motor mit unter Druck stehendem Ar­ beitsmittel gefüllt sein. Dieser Druck verhindert die Aus­ bildung von Arbeitsmitteldampfblasen und bewirkt, daß das Arbeitsmittel einen verhältnismäßig hohen Elastizitätsmodul beibehält. Ein solches vollständig mit hydraulischem Ar­ beitsmittel gefülltes System würde zur Druckerhöhung nur sehr wenig zusätzliches Öl verlangen. Bei Beibehalten des Systemdruckes, sobald eine an das hydraulische System ange­ schlossene hydraulische Pumpe während des Startens des Mo­ tors mit ihrem Betrieb beginnt, wäre genügend Druck zum Be­ tätigen der Motorventile vorhanden, und nach einer oder zwei Pumpenumdrehungen würde das System den zum vollen Motorbe­ trieb erforderlichen vollen Betriebsdruck erreichen. Auf der anderen Seite besteht bei einem hydraulischen System, das aufgrund eines Lecks während der Stillstandszeiten oder auf­ grund einer Volumenkontraktion des Arbeitsmittels infolge Kühlung während der Stillstandszeiten nicht vollständig mit unter Druck stehendem Arbeitsmittel gefüllt ist, die Gefahr der Bildung von Dampfblasen, so daß der sofortige Betrieb der Motorventile beim Starten des Motors nicht gewährleistet werden kann.
Bei einem Motor mit einem elektrohydraulisch gesteuerten Ventilantrieb muß daher sichergestellt werden, daß in dem hydraulischen System der Motorventile ein hydraulischer Ar­ beitsmitteldruck herrscht, der beim Starten zum schnellen Starten des Motors einen sofortigen Betrieb der Motorventile zuläßt. Dieses hydraulische System sollte den Druck selbst nach einem Leerlauf oder Stillstand (idle) des Motors für eine gewisse Zeit aufrechterhalten.
Somit betrifft die Erfindung einen Verbrennungsmotor mit ei­ nem Betriebs- und einem Nichtbetriebszustand. Der Motor weist einen Zylinderkopf und einen elektrohydraulischen Ven­ tilantrieb mit mehreren im Zylinderkopf untergebrachten Mo­ torventilanordnungen auf. Der Motor weist weiterhin eine Hy­ draulikeinrichtung mit einem auf die zahlreichen Motorventi­ le einwirkenden Arbeitsmittel zur Zufuhr von unter Druck stehendem Arbeitsmittel zu den Motorventilanordnungen und ein Steuermittel zur selektiven Zufuhr von Arbeitsmittel zum Verschieben der Motorventile in zeitlicher Beziehung zum Mo­ tor im Betriebszustand auf. Eine Pumpeinrichtung wirkt auf das hydraulische Mittel ein, um dieses im Betriebszustand des Motors unter Druck zu setzen. Eine Hilfspumpe ist dem hydraulischen Mittel zugeordnet, um dessen Arbeitsmit­ teldruck bei sich im Nichtbetriebszustand befindlichen Motor aufrechtzuerhalten.
Aus der gattungsgemäßen US 52 55 641 ist ein hydraulisches Ventilsteuerungssystem bekannt, das einen Hochdruckzweig mit einem Hochdruckspeicher und einen Niederdruckzweig mit einem Niederdruckspeicher umfasst. Durch jeweils eine zugeordnete Pumpe wird das Unterschreiten eines Hochdruckes im Hochdruckspeicher und das Überschreiten eines Niederdruckes im Niederdruckspeicher verhindert. Auf diese Weise ist während des Motorbetriebs im hydraulischen System jederzeit der zur Betätigung der Motorventile notwendige Druck vorhanden. Jedoch ist diese vorbekannte hydraulische Steuerungsvorrichtung nur sehr eingeschränkt - wenn überhaupt - dazu eingerichtet, auch bei einem Motorstillstand einen Druck aufrechtzuerhalten, der ein problemloses Betätigen der Motorventile beim Starten des Motors sicherstellt. Zwar könnte der Hochdruckspeicher nach einem Ausschalten des Motors für eine gewisse Zeit einen bestimmten Druck im hydraulischen System aufrechterhalten, jedoch nimmt dieser Druck aufgrund unvermeidlicher Leckagen stetig ab. Ein Wiederauffüllen des Hochdruckspeichers mit der Hochdruckpumpe ist über einen längeren Zeitraum nicht möglich, da deren hoher Energiebedarf die Motorbatterie schnell entladen würde.
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, einen gattungsgemäßen Verbrennungsmotor und ein gat­ tungsgemäßes elektrohydraulisches System so zu verbessern, daß auch bei längerem Motorstillstand ein ausreichender Druck im hydraulischen System aufrechterhalten werden kann, damit die Motorventile beim Starten des Motors sofort betätigt werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Gemeinsamkeit al­ ler Merkmale des Patentanspruches 1 bzw. des Patentanspruches 13 gelöst.
Die Erfindung ermöglicht in vorteilhafter Weise ein schnel­ les Starten eines Motors mit einem elektrohydraulisch ge­ steuerten Ventilantrieb infolge eines verzögerungsfreien Druckaufbaus im hydraulischen System für die Ventilbetäti­ gung.
Bei der vorliegenden Erfindung werden sich durch kleine Lecks im hydraulischen System und durch eine Kontraktion des hydraulischen Arbeitsmittels ergebende Druckverluste ausge­ glichen, um eine korrekte Motorventilbewegung während des Motorstarts zu gewährleisten, und es wird die Bildung von Arbeitsmitteldampfblasen im System verhindert.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die ein­ zige Figur zeigt eine schematische Darstellung eines an ein elektrohydraulisch gesteuertes Motorventil angeschlossenen elektrohydraulischen Systems.
Die Figur zeigt ein hydraulisches System 8 zum Steuern eines an eine einzige elektrohydraulische Motorventilanordnung 10 eines elektrohydraulischen Ventilantriebs angeschlossenen Ventilantriebs. Ein vollständiger elektrohydraulischer Ven­ tilantrieb ist beispielsweise aus der US-PS 52 55 641 er­ sichtlich.
Ein Motorventil 12, fallweise für den Ein- oder Auslaß, ist in einer Büchse 13 in einem Zylinderkopf 14 angeordnet, der ein Bauteil eines Motors 11 ist. Ein an dem oberen Ende des Motorventils 12 befestigter Ventilkolben 16 ist innerhalb der Grenzen der Kolbenkammer 18 verschiebbar.
Hydraulisches Arbeitsmittel wird dem Raum 20 oberhalb des Kolbens 16 durch einen Hochdruckkanal 30 und einen Niedrig­ druckkanal 32 selektiv zugeführt. Der Raum 20 ist an den Hochdruckkanal 30 über ein Magnetventil 34 oder ein Rück­ schlagventil 36 angeschlossen oder an den Niederdruckkanal 32 über ein Magnetventil 38 oder ein Rückschlagventil 40. Ein Raum 42 unter dem Kolben 16 ist ständig an den Hoch­ druckkanal 30 angeschlossen.
Die Motorventilöffnung wird über das Hochdruckmagnetventil 34 gesteuert, das im geöffneten Zustand eine Motorventilbe­ schleunigung und im geschlossenen Zustand eine Motorventil­ verzögerung bewirkt. Ein Öffnen und Schließen des Nieder­ druckmagnetventils 38 steuert die Motorventilöffnung. Ein Motorsteuersystem 48, das die Öffnungs- und Schließzeiten bestimmt, ist mit den Magnetventilen 34 und 38 elektrisch verbunden und aktiviert sie zwecks Einhaltung von Zeitvorga­ ben.
Während des Motorventilöffnens öffnet das Hochdruckmagnet­ ventil 34 und die auf den Kolben 16 einwirkende Nettodruck­ kraft beschleunigt das Motorventil 12 nach unten. Bei Schließen des Hochdruckmagnetventils 34 fällt der Druck oberhalb des Kolbens 16 ab und verzögert das Heraus­ drücken des Arbeitsmittels aus dem Raum 42 in den Hochdruckkanal 30. Durch das Niederdruckrück­ schlagventil 40 fließendes, unter niedrigem Druck stehendes Arbeitsmittel verhindert die Bildung von Hohlräumen im Raum 20 über dem Kolben 16 während der Verzögerung. Beim Beenden der Abwärtsbewegung des Motorventils 12 schließt das Nieder­ druckrückschlagventil 40 und das Motorventil 12 bleibt in seiner Offenstellung verriegelt.
Der Vorgang des Ventilschließens ist im Grundsatz ähnlich dem des Ventilöffnens. Das Niederdruckmagnetventil 38 öff­ net, der Druck über dem Kolben 16 fällt ab, und die auf die­ sen einwirkende Nettodruckkraft beschleunigt das Motorventil 12 nach oben. Bei Schließen des Niederdruckmagnetventils 38 steigt der Druck über dem Kolben 16 an und verzögert das Herausdrücken des Arbeitsmittels aus dem Raum 20 durch das Hochdruckrückschlagventil 36 zurück durch den Hochdruckkanal 30 bis zum Schließen des Ventils 12.
Um dieses Ventilöffnen und -schließen bewirken zu können, muß im Hochdruckkanal 30 ein hoher Druck und im Niederdruck­ kanal 32 ein niedriger Druck aufrechterhalten werden. Das bevorzugte hydraulische Arbeitsmittel ist Öl, obwohl auch andere Arbeitsmittel als Öl verwendet werden können.
Der Hochdruckkanal 30 ist über eine Hochdruckleitung 26 un­ ter Bildung eines Hochdruckzweiges 68 des hydraulischen Sy­ stems 8 an ein Arbeitsmittel-Hochdruckreservoir 22 ange­ schlossen. Eine vom Motor angetriebene Pumpe 50 führt unter Druck stehendes Arbeitsmittel dem Hochdruckzweig 68 zu und füllt das Hochdruckreservoir 22. Vorzugsweise ist die Pumpe 50 von der Bauart mit veränderlicher Förderleistung, die ih­ re Abgabe automatisch auf den zum Aufrechterhalten des er­ forderlichen Druckes im Hochdruckreservoir 22 erforderlichen Wert einstellt und die wahlweise auch statt durch den Motor elektrisch angetrieben werden kann. Die Pumpe 50 liegt par­ allel zu einem Einweg-Rückschlagventil 62. Dieses erlaubt zwar keine Strömung des Arbeitsmittels aus dem Hochdruckzweig 68, ermöglicht jedoch das Hereinströmen des Arbeitsmittels, falls der Druck im Hochdruckzweig 68 unter den Druck am Einlaß zur Pumpe 50 abfällt.
Der Niederdruckkanal 32 ist über eine Niederdruckleitung 28, die einen Niederdruckzweig 70 des hydraulischen Systems 8 bildet, an ein Arbeitsmittel-Niederdruckreservoir 24 ange­ schlossen. Ein Rückschlagventil 58 ist an das Niederdruckre­ servoir 24 angeschlossen und stellt mit seiner Lage sicher, daß die Pumpe 50 Druckschwankungen nicht ausgesetzt ist, die während des Öffnens und Schließens des Motorventils im Nie­ derdruckreservoir 24 auftreten. Das Rückschlagventil 58 er­ möglicht keinen Zulauf von Arbeitsmittel in das Niederdruck­ reservoir 24 und ermöglicht bei Erreichen eines vorgegebenen Arbeitsmitteldruckes im Niederdruckreservoir 24 nur die Strömung von Arbeitsmittel in der entgegengesetzten Rich­ tung. Das Rückschlagventil 58 liegt parallel zu einer Düsen­ bohrung 64, die nur eine sehr eingeschränkte Durchströmung von Arbeitsmittel zuläßt. Aus dem Niederdruckreservoir 24 kann das Arbeitsmittel zur Pumpe 50 oder zum Sumpf 46 zu­ rückströmen.
Die Nettoströmung von Arbeitsmittel aus dem Hochdruckreser­ voir 22 durch das Motorventil 12 in das Niederdruckreservoir 24 bestimmt zum großen Teil den Verlust an hydraulischer Energie im System 8. Ein kleiner zusätzlicher Verlust ist mit einer Leckage durch den Zwischenraum zwischen dem Ventil 12 und dessen Büchse 13 verbunden. Eine an eine Leckrücklei­ tung 52 angeschlossene Arbeitsmittelrückführungsleitung 44 bildet einen Pfad zur Rückführung jeglichen ausleckenden Ar­ beitsmittels zum Sumpf 46. Dieses aus einer Leckage stammen­ de Arbeitsmittel läuft über die Leckrückleitung 52 ab und über die Rückführungsleitung 44 zum Sumpf 46 zurück.
Eine elektrisch angetriebene Hilfspumpe 54 liegt zwischen dem Sumpf 46 und den Nieder- und Hochdruckzweigen 68 und 70. Die Hilfspumpe 54 nimmt Arbeitsmittel aus dem Sumpf 46 auf und leitet es der Pumpe 50 zu. Damit stellt sie an dieser einen angemessenen Einlaßdruck sicher. Die Hilfspumpe 54 kann klein sein, da die Menge des Arbeitsmittels, die sie der Pumpe 50 zuführt, klein ist. Die Menge des zugeführten Arbeitsmittels muß nur zum Ausgleich der Leckage an hydrau­ lischem Arbeitsmittel durch den Kanal 52 ausreichen. Jedes von der Hilfspumpe 54 gepumpte überschüssige Arbeitsmittel, das von der Pumpe 50 nicht benötigt wird, kehrt über ein Druckregelventil 56 zum Sumpf 46 zurück. Wenn der Druck am Regelventil 56 einen vorgegebenen Schwellwert erreicht, öff­ net sich dieses und ermöglicht die Rückströmung von Arbeits­ mittel in den Sumpf 46. Der Druck am Regelventil 56 bestimmt den Druck am Einlaß zur Pumpe 50. Die Hilfspumpe 54 ist elektrisch mit einem Motorregelsystem 48 verbunden und wird von diesem gesteuert. Im allgemeinen bewirkt das Druckregel­ system 48 bei laufendem Motor 11 einen stetigen Lauf der Hilfspumpe 54.
Das hydraulische System 8 enthält auch einen Speicher 60, der während normalen Motorbetriebs über die Hilfspumpe 54 vollständig mit Arbeitsmittel angefüllt wird. Die maximale Größe dieses Druckes wird von dem Druckregelventil 56 be­ stimmt.
Bei Anhalten des Laufs des Motors 11 kühlt das Arbeitsmittel in dem hydraulischen System 8 ab, was zu einer Volumenkon­ traktion führt. Hierdurch zieht es sich zusammen. Dies be­ wirkt, daß der Druck des Arbeitsmittels im System 8 abfällt. Weiter besteht immer eine geringe Leckage. Bei Abfallen des Druckes im System 8 gibt der Speicher 60 Arbeitsmittel in das System 8 ab und gleicht damit zum Vermeidender Bildung von Dampfblasen die Kontraktion und die Leckage aus.
Bei Abfallen des Druckes in dem Arbeitsmittel-Hoch­ druckreservoir 22 unter den Wert des Druckes im Speicher 60 wird es durch Arbeitsmittel aus diesem über das Einweg- Rückschlagventil 62 gespeist. Bei Abfallen des Druckes im Niederdruckreservoir 24 unter den Wert des Druckes im Spei­ cher 60 wird es langsam mit Arbeitsmittel über die Düsenboh­ rung 64 gespeist. Diese ist ausreichend klein, um eine Aus­ breitung von Druckwellen über sie während jedes Motorzyklus bei Betrieb der Motorventilanordnung 10 zu verhindern, aber ausreichend groß, um bei Leerlauf des Motors 11 eine langsa­ me Strömung des Arbeitsmittels aus dem Speicher 60 in das Niederdruckreservoir 24 zuzulassen. Wahlweise kann die Dü­ senbohrung 64 unmittelbar in das Rückschlagventil 58 einge­ baut werden.
Der Speicher 60 hält dann sowohl den Hochdruck- als auch den Niederdruckzweig 68 bzw. 70 des hydraulischen Systems 8 über atmosphärischem Druck, wenn der Motor 11 infolge dieses ste­ tigen Vorganges des Wiederauffüllens des Arbeitsmittels bei dessen Kontraktion oder Leckage nicht läuft. Bei erneutem Anlassen des Motors 11 wird der Speicher 60 wieder durch die Hilfspumpe 54 geladen.
Falls der Motor 11 für eine längere Zeit nicht erneut ge­ startet wird, wie zum Beispiel beim Parken des Fahrzeugs für lange Zeit, wird der Speicher 60 schließlich entladen. Ein Druckfühler 66 ist an ihn angeschlossen und elektrisch mit dem Motorsteuersystem 48 verbunden. Der Drucksensor 66 über­ wacht den Druck im Speicher 60 und sendet bei Abfallen des Druckes auf eine nicht mehr ausreichende Höhe ein Signal zum Motorsteuersystem 48.
Dieses reaktiviert die Hilfspumpe 54 für eine kurze, zum Wiederaufladen des Speichers 60 ausreichende Zeit. Die Zeit, die die Hilfspumpe 54 läuft, kann auf zweifache Weise bestimmt werden. Zuerst kann die Hilfspumpe 54 für eine feste Zeit jedes­ mal dann, wenn sie verwendet wird, laufen. Sie kann auch laufen, bis der Drucksensor 66 mißt, daß sich der Arbeits­ mitteldruck auf einem vorgegebenen annehmbaren Wert befin­ det, bei dessen Erreichen die Hilfspumpe 54 abgeschaltet wird. Dieser Wiederaufladevorgang läßt sich viele Male wie­ derholen. Damit wird das hydraulische System 8 bis zu einem erneuten Starten des Motors 11 unter einer niedrigen Druck­ höhe gehalten.
Die Hilfspumpe 54 ist klein, und ihr Energieverbrauch ist damit sehr niedrig. Trotzdem kann ein wiederholter Betrieb der Pumpe 54 bei einem Nichtstarten des Motors 11 während einer unbestimmt langen Zeit die Fahrzeugbatterie 72 entlee­ ren. Um dies zu vermeiden, verwendet das Motorsteuersystem 48 eine Logik, die das Wiederaufladen des Speichers 60 un­ terbricht, falls die Batteriespannung auf einen zu niedrigen Wert abfällt. Jedesmal, wenn der Druck des Arbeitsmittels in dem Speicher 60 unter den Minimalwert fällt, prüft die Mo­ torsteuereinheit 48 zuerst die Batteriespannung. Falls diese sich nicht unter einem vorgegebenen Wert befindet, sendet das Steuersystem 48 dann ein Signal zum Aktivieren der Hilf­ spumpe 54 zwecks Aufladens des Speichers 60. Andernfalls wird die Pumpe 54 nicht aktiviert.
Eine Alternative zum Vermeiden eines zu starken Entleerens der Batterie 72 liegt in einem Unterbrechen des Vorganges der periodischen Reaktivierung der Hilfspumpe 54 nach Ablauf einer bestimmten Zeit, zum Beispiel nach Ablauf eines Mo­ nats.

Claims (15)

1. Verbrennungsmotor, umfassend:
einen Zylinderkopf (14),
einen elektrohydraulischen Ventilantrieb mit einer Mehrzahl von in dem Zylinderkopf (14) angeordneten Motor­ ventilanordnungen (10),
eine Hydraulikeinrichtung (8) mit einem betrieblich auf die Mehrzahl der Motorventile (12) einwirkenden Arbeits­ mittel zur Zufuhr von unter Druck stehendem Arbeitsmittel zu den Motorventilanordnungen (10), wobei die Hydraulik­ einrichtung (8) einen Hochdruckzweig (68) mit einem Hoch­ druckreservoir (22) und einen Niederdruckzweig (70) mit einem Niederdruckreservoir (24) umfaßt,
Steuermittel (48, 34, 38) zur selektiven Zufuhr von Ar­ beitsmittel zum Verschieben der Motorventile in zeitli­ cher Beziehung zum Motor (11) während dessen Betriebszu­ standes, und
eine Hochdruck-Pumpeinrichtung (50), die betrieblich auf den Hochdruckzweig (68) einwirkt, um das hydraulische Ar­ beitsmittel während des Motorbetriebszustandes unter Druck zu setzen, dadurch gekennzeichnet, daß
ein hydraulischer Speicher (60) sowohl an das Hochdruck­ reservoir (22) als auch an das Niederdruckreservoir (24) angeschlossen ist und daß
eine Hilfspumpe (54) an den hydraulischen Speicher (60) angeschlossen ist, die im Nichtbetriebszustand des Motors im hydraulischen Speicher (60) einen Druck aufrecht­ erhält, der über dem atmosphärischen Druck liegt.
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (48, 34, 38) ein Motorsteuermittel (48) und mehrere an dieses angeschlossene Magnetventile (34, 38) aufweisen, die betrieblich auf die Hydraulikeinrichtung (8) einwirken.
3. Motor nach Anspruch 1 oder 2, umfassend einen an die Hydraulikeinrichtung (8) angeschlossenen und elektrisch mit dem Motorsteuermittel (48) verbundenen Drucksensor (66) derart, daß das Motorsteuermittel (48) die Hilfspumpe (54) bei Empfang eines Signals vom Drucksensor (66) bei sich im Nichtbetriebszustand befindendem Motor (11) aktiviert.
4. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Motor eine Batterie (72) aufweist und das Motorsteuermittel (48) den Betrieb der Hilfspumpe (54) bei Abfall der Spannung in der Batterie (72) unter einen vorgegebenen Wert bei sich im Nichtbetriebszustand befindendem Motor (11) beendet.
5. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Motorsteuermittel (48) den Betrieb der Hilfspumpe (54) nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit trotz sich noch weiterhin im Nichtbetriebszustand befindenden Motor beendet.
6. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hilfspumpe (54) den hydraulischen Spei­ cher (60) während des Nichtbetriebszustandes des Motors (11) periodisch auflädt.
7. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hochdruck- und der Niederdruckzweig (68, 70) betrieblich gegenseitig aufeinander und auch auf die Motorventilanordnungen (10) einwirken.
8. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hochdruck-Pumpeneinrichtung (50) eine Hochdruckpumpe (50) zum Pumpen von Arbeitsmittel in den Hochdruckzweig (68) und ein an die Hochdruckpumpe (50) parallel angeschlossenes Rückschlagventil (62) aufweist, welches selektiv die Strömung von Arbeitsmittel in Rich­ tung des Hochdruckzweiges (68) zuläßt, aber eine Strömung in der umgekehrten Richtung verhindert.
9. Motor nach Anspruch 8, umfassend ein zwischen der Hoch­ druckpumpe (50) und dem Niederdruckzweig (70) angeordne­ tes Rückschlagventil (58) zum Schutz der Hochdruckpumpe (50) vor Druckschwankungen, die in dem Niederdruckzweig (70) bei sich im Betriebszustand befindlichen Motor (11) auftreten können.
10. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend eine betrieblich auf die Hydraulikeinrichtung (8) und die Hilfspumpe (54) einwirkende Druckregeleinrichtung (56) zum Begrenzen des Druckes des Arbeitsmittels, das die Hilfspumpe (54) dem Hoch- und dem Niederdruckzweig (68, 70) zuführen kann, wobei die Hilfspumpe (54) bei im Be­ triebszustand befindlichem Motor (11) stetig arbeitet.
11. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einer be­ trieblich derart auf das hydraulische Druckmittel einwir­ kenden Düsenbohrung (64) in einem Teil des Niederdruck­ zweiges (70), daß das Arbeitsmittel in den Niederdruck­ zweig (70) einströmen kann.
12. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zylinderkopf (14) eine umschlossene Kammer (18) aufweist, die für jede Motorventilanordnung (10) an einen Hochdruckkanal (30) und einen Niederdruck­ kanal (32) angekoppelt ist, daß jede Motorventilanordnung (10) ein Motorventil (12) aufweist, das in die Kammer (18) hineinragt und zwischen einer ersten und einer zwei­ ten Stellung verschiebbar ist,
daß ein Ventilkolben (16) an das Motorventil (12) ange­ koppelt und in der Kammer (18) hin- und her verschiebbar ist, wodurch in der Kammer (18) ein erster und ein zwei­ ter Druckraum (20, 42) gebildet werden,
daß der Hochdruckkanal (30) zwischen dem ersten und dem zweiten Druckraum (20, 42) und dem Hochdruckzweig (68) und der Niederdruckkanal (32) zwischen dem ersten Druck­ raum (20) und dem Niederdruckzweig (70) verlaufen,
daß die Motorventilanordnung (10) ein Hochdruck- und ein Niederdruckventil (34, 38) zum Regeln der Strömung des Arbeitsmittels in den ersten Druckraum (20) umfaßt, und
daß das Motorsteuermittel (48) mit dem Hoch- und Nieder­ druckventil (34, 38) zum selektiven Ankoppeln des ersten Druckraums (20) an dem Hochdruckzweig (68) zum Hin- und Herbewegen des Motorventils (12) in zeitlicher Beziehung zum Motorbetrieb während dessen Betriebszustandes zusam­ menwirkt.
13. Elektrohydraulisches System zum Steuern des Betriebes der Motorventile (12) mit hydraulischem Arbeitsmittel in ei­ nem Verbrennungsmotor (11) umfassend:
einen betrieblich auf die Motorventile (12) einwirkenden und Arbeitsmittel enthaltenden Hochdruckzweig (68) mit einem Hochdruckreservoir (22),
einen betrieblich auf die Motorventile (12) einwirkenden und Arbeitsmittel enthaltenden Niederdruckzweig (70) mit einem Niederdruckreservoir (24), wobei der Niederdruck­ zweig (70) betrieblich mit dem Hochdruckzweig (68) ver­ bunden ist, und
eine an den Hochdruckzweig (68) angeschlossene Hochdruck­ pumpe (50), um das hydraulische Arbeitsmittel in dem Hochdruckzweig (68) unter Druck zu setzen, gekennzeichnet durch einen an das Hoch- und an das Niederdruckreservoir (22, 24) des elektrohydraulischen Systems angeschlossenen hydraulischen Speicher (60) und
eine an den hydraulischen Speicher (60) angeschlossene Hilfspumpe (54), die im Nichtbetriebszustand des Motors im hydraulischen Speicher (60) einen Druck aufrechter­ hält, der über dem atmosphärischen Druck liegt.
14. Elektrohydraulisches System nach Anspruch 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufrechterhalten des Druckes im hydraulischen Speicher (60) einen betrieb­ lich auf diesen und eine Motorregeleinrichtung (48) ein­ wirkenden Drucksensor (66) aufweist, der zum Messen des Arbeitsmitteldruckes in dem Speicher (60) und zum Steuern des Betriebes der Hilfspumpe (54) elektrisch an diese und den Speicher (60) angeschlossen ist.
15. Elektrohydraulisches System nach Anspruch 14, gekenn­ zeichnet durch
ein parallel zu der Hochdruckpumpe (50) liegendes Rück­ schlagventil (62),
ein an den Hoch- und Niederdruckzweig (68, 70) angekop­ peltes Druckregelsystem zum Aufrechterhalten des Druckes in diesen Zweigen, wobei das Druckregelsystem den auf den hydraulischen Speicher (60) betrieblich einwirkenden Drucksensor (66) enthält,
eine zwischen dem Hoch- und dem Niederdruckzweig (68, 70) liegende Düsenbohrung (64) derart, daß hydraulisches Ar­ beitsmittel in den Niederdruckzweig (70) strömen kann, und
ein zwischen dem Hoch- und dem Niederdruckzweig (68, 70) und parallel zu der Düsenbohrung (64) liegendes Rück­ schlagventil (58).
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DE19515142A Expired - Fee Related DE19515142C2 (de) 1994-06-27 1995-04-25 Verbrennungsmotor

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US (1) US5410994A (de)
DE (1) DE19515142C2 (de)
GB (1) GB2291121B (de)

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6161770A (en) 1994-06-06 2000-12-19 Sturman; Oded E. Hydraulically driven springless fuel injector
US6257499B1 (en) 1994-06-06 2001-07-10 Oded E. Sturman High speed fuel injector
US5638781A (en) * 1995-05-17 1997-06-17 Sturman; Oded E. Hydraulic actuator for an internal combustion engine
US6148778A (en) 1995-05-17 2000-11-21 Sturman Industries, Inc. Air-fuel module adapted for an internal combustion engine
US5562070A (en) * 1995-07-05 1996-10-08 Ford Motor Company Electrohydraulic camless valvetrain with rotary hydraulic actuator
DE19543080C2 (de) * 1995-11-18 1999-10-28 Man B & W Diesel Ag Vorrichtung zur Steuerung von Ventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere des Gaszufuhrventils eines Gasmotors
US6067946A (en) * 1996-12-16 2000-05-30 Cummins Engine Company, Inc. Dual-pressure hydraulic valve-actuation system
US6085991A (en) 1998-05-14 2000-07-11 Sturman; Oded E. Intensified fuel injector having a lateral drain passage
DE19829857A1 (de) 1998-07-05 2000-01-13 Bayerische Motoren Werke Ag Brennkraftmaschine mit einem pneumatischen und/oder hydraulischen Aktuator für ein Gaswechsel-Hubventil
US6786186B2 (en) 1998-09-09 2004-09-07 International Engine Intellectual Property Company, Llc Unit trigger actuator
US6044815A (en) * 1998-09-09 2000-04-04 Navistar International Transportation Corp. Hydraulically-assisted engine valve actuator
US6263842B1 (en) 1998-09-09 2001-07-24 International Truck And Engine Corporation Hydraulically-assisted engine valve actuator
US6135073A (en) * 1999-04-23 2000-10-24 Caterpillar Inc. Hydraulic check valve recuperation
US6026771A (en) * 1999-05-24 2000-02-22 Escobosa; Alfonso S. Variable actuation of engine valves
EP1114918B1 (de) * 2000-01-06 2004-08-11 Wärtsilä Schweiz AG Gaswechselsystem für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben eines solchen
US6553966B2 (en) * 2000-03-14 2003-04-29 Caterpillar Inc Method of presetting an internal combustion engine
US6739293B2 (en) * 2000-12-04 2004-05-25 Sturman Industries, Inc. Hydraulic valve actuation systems and methods
DE10143826A1 (de) * 2001-09-07 2002-11-14 Bosch Gmbh Robert Hydraulischer Steller eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine
US6578536B1 (en) 2001-12-18 2003-06-17 Visteon Global Technologies, Inc. Actuator assembly for electrohydraulic operation of cylinder valves
US20040020453A1 (en) * 2002-02-05 2004-02-05 Yager James H. Damped valve controller
US6871620B2 (en) * 2002-04-09 2005-03-29 Ford Global Technologies, Llc Variable cam timing unit oil supply arrangement
DE10239747A1 (de) * 2002-08-29 2004-03-11 Robert Bosch Gmbh Hydraulischer Ventilsteller zum Betätigen eines GAswechselventils
US6782852B2 (en) 2002-10-07 2004-08-31 Husco International, Inc. Hydraulic actuator for operating an engine cylinder valve
US6978747B2 (en) * 2003-04-01 2005-12-27 International Engine Intellectual Property Company, Llc Hydraulic actuator cartridge for a valve
US7059283B2 (en) * 2003-12-18 2006-06-13 Olivetti Gian M System and method of retaining hydraulic fluid in a hydraulic valve actuation system
DE102004022447A1 (de) * 2004-05-06 2005-12-01 Robert Bosch Gmbh Hydraulischer Steller und Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Stellers
US7347172B2 (en) * 2005-05-10 2008-03-25 International Engine Intellectual Property Company, Llc Hydraulic valve actuation system with valve lash adjustment
US7866287B2 (en) * 2005-10-14 2011-01-11 Magna Powertrain Inc. Pump system and decoupler for supplying pressurized hydraulic fluid to a hydraulically actuated valvetrain
WO2007041847A1 (en) * 2005-10-14 2007-04-19 Magna Powertrain Inc. Pump system for supplying pressurized hydraulic fluid to a hydraulically activated valvetrain
US7793638B2 (en) * 2006-04-20 2010-09-14 Sturman Digital Systems, Llc Low emission high performance engines, multiple cylinder engines and operating methods
US20080264393A1 (en) * 2007-04-30 2008-10-30 Sturman Digital Systems, Llc Methods of Operating Low Emission High Performance Compression Ignition Engines
US8056576B2 (en) 2007-08-27 2011-11-15 Husco Automotive Holdings Llc Dual setpoint pressure controlled hydraulic valve
US7954472B1 (en) 2007-10-24 2011-06-07 Sturman Digital Systems, Llc High performance, low emission engines, multiple cylinder engines and operating methods
US7958864B2 (en) * 2008-01-18 2011-06-14 Sturman Digital Systems, Llc Compression ignition engines and methods
US8596230B2 (en) * 2009-10-12 2013-12-03 Sturman Digital Systems, Llc Hydraulic internal combustion engines
US8171900B2 (en) * 2010-01-11 2012-05-08 GM Global Technology Operations LLC Engine including hydraulically actuated valvetrain and method of valve overlap control
US7935025B1 (en) * 2010-02-25 2011-05-03 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for assisted direct start control
US8887690B1 (en) 2010-07-12 2014-11-18 Sturman Digital Systems, Llc Ammonia fueled mobile and stationary systems and methods
US9206738B2 (en) 2011-06-20 2015-12-08 Sturman Digital Systems, Llc Free piston engines with single hydraulic piston actuator and methods
US9464569B2 (en) 2011-07-29 2016-10-11 Sturman Digital Systems, Llc Digital hydraulic opposed free piston engines and methods
CN103032179A (zh) * 2013-01-04 2013-04-10 江苏公大动力技术有限公司 可变气门时刻控制系统及方法
DE102013207863A1 (de) * 2013-04-30 2014-10-30 Mahle International Gmbh Vorrichtung zur Steuerung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine
US10539048B2 (en) * 2017-09-20 2020-01-21 Borgwarner, Inc. Hydraulic lock for electrically-actuated camshaft phasers
RU2686140C2 (ru) * 2017-09-21 2019-04-24 Юрий Иванович Духанин Система электрогидравлического привода клапанов двигателя внутреннего сгорания
FR3071869B1 (fr) 2017-10-02 2019-10-11 Vianney Rabhi Actionneur hydraulique de soupape a regeneration
US10704431B2 (en) 2017-10-03 2020-07-07 Vianney Rabhi Regenerative valve hydraulic actuator

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3833459A1 (de) * 1988-10-01 1990-04-05 Audi Ag Hydraulischer ventiltrieb fuer eine brennkraftmaschine
US5255641A (en) * 1991-06-24 1993-10-26 Ford Motor Company Variable engine valve control system

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1265103A (en) * 1917-06-04 1918-05-07 Alanson P Brush Valve-operating mechanism.
FR880193A (fr) * 1940-08-31 1943-03-16 Werkspoor Nv Dispositif hydraulique à pistons de travail et pistons de distribution coopérant pour actionner les organes de distribution des machines à piston
DE1916167A1 (de) * 1969-03-28 1970-10-15 Daimler Benz Ag Vorrichtung zum Regeln eines Verbrennungsmotors
US4188925A (en) * 1977-06-09 1980-02-19 Jordan Edgar R Engine cylinder valve control mechanism and cylinder head and engine incorporating same
DE2940112A1 (de) * 1979-10-03 1981-04-16 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Druckbetaetigte steuerungsanordnung
JPS59188016A (ja) * 1983-04-08 1984-10-25 Hitachi Zosen Corp 油圧動弁制御装置
DE3836725C1 (de) * 1988-10-28 1989-12-21 Daimler-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
JP2527268Y2 (ja) * 1990-05-11 1997-02-26 三菱重工業株式会社 内燃機関の動弁装置
EP0478099B1 (de) * 1990-09-28 2000-07-12 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Einspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine
US5275136A (en) * 1991-06-24 1994-01-04 Ford Motor Company Variable engine valve control system with hydraulic damper

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3833459A1 (de) * 1988-10-01 1990-04-05 Audi Ag Hydraulischer ventiltrieb fuer eine brennkraftmaschine
US5255641A (en) * 1991-06-24 1993-10-26 Ford Motor Company Variable engine valve control system

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Publication number Publication date
GB2291121A (en) 1996-01-17
DE19515142A1 (de) 1996-01-11
GB9510904D0 (en) 1995-07-26
US5410994A (en) 1995-05-02
GB2291121B (en) 1997-12-10

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