DE19524375A1

DE19524375A1 - Nockenfolger für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19524375A1
Application number: DE1995124375
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl Ing Haas
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1995-07-04
Filing date: 1995-07-04
Publication date: 1997-01-09

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Nockenfolger für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, welcher trieblich zwischen wenigstens einem Nocken einer Nockenwelle und zumindest einem Gaswechselventil angeordnet ist bzw. auf eine Abstützvorrichtung für einen Nockenfolger, bestehend aus einem kreis ringförmigen Abschnitt, der einen relativ zu diesem axial beweglichen kreisför migen Abschnitt konzentrisch einschließt, wobei beide Abschnitte zueinander über radial oder sekantenartig verlagerbare Koppelmittel zum Zwecke eines großen Ventilhubes miteinander koppelbar sind, wohingegen durch Entkopp lung der Abschnitte ein kleiner Hub bzw. ein Null-Hub erzielbar ist, und wobei eine Ansteuerung der Koppelmittel in eine Verschieberichtung über Hydraulik mitteldruck und in die jeweils andere Verschieberichtung über die Kraft wenig stens eines Druckmittels, wie z. B. einem Federmittel, hergestellt ist.

Hintergrund der Erfindung

Derartige Nockenfolger sind der Fachwelt hinreichend bekannt und beispiels weise in dem Dokument DE-A 43 14 619 vorveröffentlicht. Durch diese Nockenfolger können unterschiedliche Ventilhubkurven in Abhängigkeit ver schiedener Betriebsparameter, wie beispielsweise Drehzahl oder Last realisiert werden. So ist es denkbar, bei geringen Drehzahlen oder einer geringen Last das Gaswechselventil teilweise oder vollständig vom Nockenhub zu trennen (beispielsweise eines der Einlaßventile einer Zylindereinheit bei Mehrventiltech nik), wobei dann über das weitere vollständig geöffnete Gaswechselventil der Ladungswechsel realisiert ist. Durch den im eben beschriebenen Lastbereich verringerten Gesamtventilöffnungsquerschnitt ist eine Drallerhöhung des eingesaugten Kraftstoff-Luft-Gemischs festzustellen. Dies führt beispielsweise zu einer Erhöhung des Verbrennungswirkungsgrades wie schon mehrfach im Stand der Technik beschrieben. Als einfache Koppel- und Entkoppelmöglichkeiten für derartige zweigeteilte Nockenfolger bieten sich hydraulisch beaufschlagbare Kolben an, deren Rückstellung in die jeweils andere Verschieberichtung bei spielsweise über Federkraft hergestellt wird.

In dem bisherigen der Fachwelt bekannten Stand der Technik wurde gelehrt, daß entweder eine Verriegelungsvariante vorgesehen ist, bei der die Kolben in Koppelrichtung über Federkraft verschoben sind und in Entkoppelrichtung hydraulisch betätigt werden (drucklose Verriegelung) oder bei welcher die Kolben in Entkoppelrichtung über Federkraft und in Koppelrichtung über die Kraft von Hydraulikmittel verschoben sind (drucklose Entriegelung). So hat erst genannte Variante den Nachteil, daß zwar beim Motorstart eine Kopplung und somit ein Gaswechsel über dieses Ventil ermöglicht ist, da eine Kopplung über die Federkraft hergestellt ist. Erst mit steigender Drehzahl und somit steigendem Hydraulikmitteldruck wird eine Entkopplung erreicht. Um auch bei höheren Drehzahlen (beispielsweise ab 1500 U/min) entkoppeln zu können, muß das Druckniveau der gesamten Hydraulikmittelzufuhr wieder stark herabgesenkt werden. Da zumeist hydraulische Ventilspielausgleichselemente an die gleiche Druckmittelversorgung angeschlossen sind, widerspricht diese starke Absenkung dem dann erforderlichen Versorgungsdruck des Hydraulikelements. Außerdem wird mit relativ geringen Federkräften für die Koppelvorrichtung gearbeitet, was eine Kopplung bei hohen Drehzahlen erschwert, da die verwendete Druckfeder den Kolben zu "langsam" in Koppelrichtung verschiebt.

Das zweitgenannte Koppelsystem hat den Nachteil, daß es im drucklosen Zustand, also bei nicht anliegendem Hydraulikmitteldruck, die beiden Abschnit te des Nockenfolgers oder anderer Ventiltriebselemente entriegelt. Somit könnte bei Zylinderabschaltung über dieses System möglicherweise kein Motorstart realisiert werden, weil dann die betreffenden Gaswechselventile geschlossen wären. Ferner müßte die Kraft der jeweiligen Druckfeder stark abgesenkt wer den, um auch im Heißleerlauf, beispielsweise beim sogenannten Ampelstart, die jeweiligen Zylinder befeuern zu können. Hierbei fehlt jedoch der Sicherheits abstand dieser Druckfeder zu dem üblicherweise anliegenden Mindestversor gungsdruck von ca. 0,6 bar, d. h., die Druckfeder müßte lediglich in einem Bereich von 0-0,3 bar die beiden Abschnitte entriegeln.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Nockenfolger der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile eine sichere Umschaltung des jeweiligen Gaswechselventils bei niedriger und hoher Drehzahl der Brennkraftmaschine auf eine andere Ventilhubkurve herstellbar ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß im Nockenfolger zwei räumlich voneinander getrennte und hydraulisch separat ansteuerbare Koppelsy steme mit zumindest je einem Koppelmittel verlaufen, wobei das erste Koppel system derart ausgelegt ist, daß bei nicht anliegendem bzw. geringem Hydrau likmitteldruck das jeweilige Koppelmittel über die Kraft eines ersten Federmittels in Koppelrichtung verschoben ist, und wobei das zweite Koppelsystem derart ausgelegt ist, daß bei dem nicht anliegenden bzw. geringen Hydraulikmittel druck dessen Koppelmittel über die Kraft eines zweiten Federmittels in Entkop pelrichtung verschoben ist.

Somit ist mit einfachen Mitteln eine Schalteinrichtung für geringe Drehzahlen und Lasten und eine weitere Schalteinrichtung im Stößel für höhere Drehzahlen und Lasten geschaffen. Dabei sind die bevorzugt als Kolben ausgestalteten Koppelmittel derart ausgelegt, daß bei einer Umschaltung von einem Schaltsy stem zum anderen mit Sicherheit der eingestellte Koppelzustand beibehalten wird. Gleichzeitig kann, wie auch den weiteren Ausgestaltungen der Erfindung zu entnehmen ist, ein sicherer Startvorgang insbesondere bei vollständiger Zylinderabschaltung realisiert werden, da über ein erstes Koppelsystem eine Kopplung der beiden Einheiten mittels Federkraft, d. h. bei noch nicht anliegen dem Hydraulikmitteldruck, hergestellt ist.

Es wird in Konkretisierung der Erfindung eine erste Lösung vorgeschlagen, bei der jedem Koppelsystem eine separate Ansteuerleitung mit einem separaten Schaltventil zugeordnet wird. Anstatt des erwähnten Federmittels, wobei zweck mäßigerweise eine Druckfeder vorgeschlagen ist, sind auch andere Federmittel, wie beispielsweise elektromagnetische, denkbar. Vorgesehen ist es dann jedoch auch, eine Beaufschlagung der Kolben in die jeweils andere Verschieberichtung ebenfalls über Hydraulikmitteldruck herzustellen. Für die Umschaltung bei geringer Drehzahl und Last wird vorgeschlagen, mit geringen Feder- und Schalt drücken zu arbeiten. Diese geringen Feder- und Schaltdrücke, beispielsweise 0,6 bar zur hydraulischen Verschiebung des ersten Koppelsystems in Entkoppel richtung, bewirken zwar eine relativ "langsame" Entkoppelbewegung, sind jedoch bei den zu diesem Zeitpunkt gefahrenen Drehzahlen akzeptabel. Wird bei höheren Drehzahlen auf das weitere Koppelsystem umgeschaltet, wobei das erste Koppelsystem entkoppelt wird, ist keinesfalls mit einem unsicheren Schalt zustand zu rechnen, da die Koppelmittel des weiteren Koppelsystems unmittel bar vor der Trennfläche zwischen beiden Einheiten positioniert sind und die Kolben des ersten Koppelsystems einen ungleich längeren Weg in ihre Entkop pelposition zurücklegen müssen.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann es auch vorgesehen sein, die beiden Koppelsysteme zwar mit separaten Steuerleitungen aus dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine zu beaufschlagen, jedoch diesen Steuerleitungen ein gemeinsames Reduzierventil zuzuordnen. Gleichzeitig wird bei beiden Varianten vorgeschlagen, die jeweils zweite Steuerleitung, welche mit dem weiteren Koppelmittel verbunden ist (drucklos entriegelt), mit einer weiteren Versorgungsleitung für ein hydraulisches Spielausgleichselement im kreisförmigen Abschnitt zu versehen. Es muß jedoch sichergestellt sein, daß das entsprechende weitere Koppelsystem bei dem im Leerlauf der Brennkraftmaschi ne notwendigen Grundversorgungsdruck des Spielausgleichselements, bei spielsweise 0,6 bar, noch nicht aus seiner Entkoppelposition verschoben ist. Dies ist über die Wahl der Druckfederkraft und des hydraulischen Verschiebe druckes realisierbar.

Denkbar bei den Koppelsystemen, welche über Federkraft verriegeln (erste Koppelsysteme), ist es zwar, im abgeschalteten Zustand den Hydraulikdruck auf Null bar zu reduzieren, besser erweist sich jedoch eine Lösung, bei welcher auf einen Minimaldruck wie beispielsweise 0,1 bar abgestellt ist. Dies wirkt sich positiv auf die hydraulische Ansprechbarkeit des gesamten Systems aus.

Der Nockenfolger ist zwar in Konkretisierung der Erfindung als Tassenstößel ausgebildet, so wie er beispielsweise bei dem eingangs zitierten gattungsbilden den Stand der Technik beschrieben ist, jedoch können die erfindungsgemäßen Koppelsysteme auch an weiteren Nockenfolgern appliziert werden, welche schaltbar ausgelegt werden sollen, dies wären beispielsweise Abstützelemente, schaltbare Ventiltriebsbrücken und Kipphebel.

Hauptsächlich vorgesehen ist diese Lösung bei Kolben als Koppelmittel, die orthogonal zur Bewegungsrichtung des Nockenfolgers beweglich sind, denkbar ist jedoch auch eine Kolbenbewegung sekantenartig zur eben genannten Bewe gungsrichtung bzw. lediglich eine mittelbare Kopplung über die Kolben. Bei letztgenannter Ausgestaltung ist es denkbar, die Kolben auf unmittelbare Kop pelelemente wie beispielsweise Kugeln oder Rollen einwirken zu lassen. Auch ist es nicht unbedingt für die Ausführbarkeit der Erfindung erforderlich, die Kolben der einzelnen Koppelsysteme auf einer Quermittelebene im Nockenfol ger zu positionieren bzw. die Kolben eines jeden Koppelsystems im Nockenfol ger orthogonal gegenüberliegend anzuordnen.

Bei der Ausgestaltung unter Verwendung lediglich eines Schaltventils kann es auch vorgesehen sein, die entsprechenden Steuerleitungen nur einseitig, und zwar parallel verlaufend, im Zylinderkopf anzuordnen, um den Konstruktions aufwand für diese Steuerleitungen relativ gering zu halten und um Leitungs kreuzungen zu vermeiden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Zweckmäßigerweise ist die Erfindung in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen ersten Nockenfolger mit zwei separaten Steuerleitungen und zwei Reduzierventilen und

Fig. 2 einen Nockenfolger nach Fig. 1 im Querschnitt, jedoch mit einem Reduzierventil für zwei Steuerleitungen.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Aus Fig. 1 geht ein Nockenfolger 1 im Querschnitt hervor. Dieser Nockenfol ger 1 ist hier als tassenförmiger Stößel ausgebildet und in seinem Bodenbereich geschnitten dargestellt. Auf eine Abbildung eines Längsschnittes eines derartigen Nockenfolgers wird für diese Ausgestaltungsvariante und für die nach Fig. 2 an dieser Stelle verzichtet, weil dieser der Fachwelt hinreichend bekannt und beispielsweise schon in dem einleitend zum gattungsbildenden Stand der Tech nik genannten Dokument ausreichend offenbart ist.

Der Nockenfolger 1 besteht aus einem kreisringförmigen Abschnitt 2, welcher einen relativ zu diesem beweglichen kreisförmigen Abschnitt 3 einschließt. Beide Abschnitte 2, 3 werden von nicht dargestellten Nocken unterschiedlichen Hubes beaufschlagt, wobei jedoch der kreisringförmige Abschnitt 2 von einem Nocken größeren Hubes als der kreisförmige Abschnitt 3 beaufschlagt ist.

Denkbar ist es jedoch auch, zur Erzielung eines Nullhubes den kreisförmigen Abschnitt 3 nicht mit Nockenhub zu beaufschlagen.

Der kreisringförmige Abschnitt 2 weist zwei räumlich voneinander getrennte und hydraulisch separat ansteuerbare Koppelsysteme A, B auf. Dem Koppelsy stem A ist dabei eine separate Steuerleitung L₁ zugeordnet, welcher Steuerlei tung L₁ ebenfalls ein separates Reduzierventil V₁ vorgeordnet ist. Ebenso ist dem Koppelsystem B eine separate Steuerleitung L₂ vorgeordnet, welche wiederum mit einem separaten Reduzierventil V₂ kommuniziert. Da im kreisförmigen Abschnitt 3 ein nicht näher beschriebenes hydraulisches Spielausgleichselement 4 angeordnet ist, erstreckt sich zur Versorgung mit Hydraulikmittel des Spielaus gleichselements 4 zu diesem eine Steuerleitung L₃ vom Reduzierventil V₂. Das eben erwähnte Spielausgleichselement 4 ist unmittelbar einem nicht dargestell ten Gaswechselventil zugewandt.

Als Koppelmittel je Koppelsystem A, B ist mindestens ein Kolben 5, 6 (hier insgesamt zwei sich gegenüberliegende Kolben 5, 6 je Koppelsystem A, B) vorgesehen. Diese Kolben 5, 6 sind im Entkoppelzustand in einer komplementä ren Aufnahme 7, 8 des kreisringförmigen Abschnitts 2 positioniert. Federmittel des ersten Koppelsystems A sind dabei in einer komplementären Aufnahme 9 des Kolbens 5 integriert und als Druckfeder 10 ausgebildet, wobei sie auf den jeweiligen Kolben 5 in Koppelrichtung einwirken. Radial außen ist in der Aufnahme 7 ein Anschlagelement 11 angeordnet, an welchem die Kolben 5 eine Wegbegrenzung erfahren. Gleichzeitig wirken die Kolben 5 radial innen mit einer Schiebehülse 12 zusammen, welche im kreisförmigen Abschnitt 3 angeordnet ist und mit der ersten Steuerleitung L₁ kommuniziert. Somit bewirkt eine hydraulische Beaufschlagung der Schiebehülse 12 über die Steuerleitung L₁ und das Reduzierventil V₁ eine radial nach außen gerichtete Verschiebung der Schiebehülse 12 im Entkoppelsinn des Koppelsystems A.

Die Federmittel des zweiten Koppelsystems B sind ebenfalls als Druckfeder 13 ausgebildet und verlaufen in einer Aufnahme 14 des kreisförmigen Abschnitts 3. Diesen Druckfedern 13 ist radial nach außen eine Schiebehülse 15 vorgeord net, die mit dem jeweiligen Kolben 6 kommuniziert. Eine Verschiebung der Kolben 6 über die Schiebehülse 15, welche von der Druckfeder 13 beaufschlagt ist, radial nach außen bewirkt somit ebenfalls eine Entkopplung des gesamten Koppelsystems B entgegen Hydraulikmitteldruck aus der Steuerleitung L₂ und dem Reduzierventil V₂.

Ist nun eine Kopplung der beiden Abschnitte 2, 3 im Kaltleerlauf der Brenn kraftmaschine bzw. bei Heißleerlauf bis Teillast dieser gewünscht, wird der Hydraulikmitteldruck in der ersten Steuerleitung L₁ zum ersten Koppelsystem A durch das Reduzierventil V₁ beispielsweise auf 0 bis 0,1 bar reduziert, so daß der jeweilige Kolben 5 über die Kraft seiner Druckfeder 10 in Koppelrichtung verschoben ist, d. h. eine Ringfläche 16 zwischen beiden Abschnitten 2, 3 überschneidet. Gleichzeitig wird über das zweite Reduzierventil V₂ ein Grund versorgungsdruck des Spielausgleichselements 4 (beispielsweise 0,6 bar) reali siert, wobei die Kraft der Druckfeder 13 so ausgelegt ist, daß dieser Druck nicht ausreicht, den Kolben 6 entgegen der Kraft der eben genannten Druckfeder 13 in Koppelrichtung zu verschieben.

Für gewisse Betriebszustände kann es jedoch auch erforderlich sein, eine Entkopplung der beiden Abschnitte 2, 3 im Heißleerlauf bzw. Teillastbereich der Brennkraftmaschine vorzunehmen. Hierbei wird in der Steuerleitung L₁ der Hydraulikmitteldruck durch das Reduzierventil V₁ nicht gedrosselt, so daß die jeweiligen Kolben 5 entgegen der Kraft ihrer Druckfeder 10 in Entkoppelposi tion verfahren. Somit muß die Kraft der Druckfeder 10 so ausgelegt sein, daß diese zwar bei einem Hydraulikdruck von 0 bis 0,1 bar den Kolben 5 nicht in Koppelrichtung verschiebt, jedoch bei einem über die Schiebehülse 12 anlie genden Hydraulikdruck von 0,5 bis 0,6 bar, welcher gewöhnlicher Weise bei Leerlaufdrehzahl vorhanden ist, in Entkoppelposition verschiebbar ist. Gleichzei tig kann die Kraft der Druckfeder 13 des zweiten Koppelsystems B derartig ausgelegt sein, daß diese bei einem auf die Kolben 6 über die Steuerleitung L₂ anliegenden Hydraulikdruck von beispielsweise 0,8 bar zusammengedrückt werden kann, so daß die Kolben 6 die Ringfläche 16 schneiden. Für die ge nannte Entkopplung der beiden Abschnitte 2, 3 im Heißleerlauf bzw. Teillast bereich der Brennkraftmaschine wird somit der Hydraulikmitteldruck in der zweiten Steuerleitung L₂ durch das zweite Reduzierventil V₂ auf nahe Null bzw.

bei Verwendung eines hydraulischen Spielausgleichselements den geringen Hydraulikmitteldruck von beispielsweise 0,6 bar reduziert.

Ist nun eine Kopplung der beiden Abschnitte 2, 3 ab einem Bereich mittlerer Drehzahl und Last bis Vollast vorgesehen, wird der Hydraulikmitteldruck in der zweiten Steuerleitung L₂ durch das Reduzierventil V₂ ungedrosselt, so daß die jeweiligen Kolben 6 entgegen der Kraft der Druckfeder 13 in Koppelrichtung verschoben werden. Gleichzeitig ist es vorgesehen, den Hydraulikmitteldruck in der ersten Steuerleitung L₁ auf ein Niveau von beispielsweise 0 bis 0,1 bar zu reduzieren. Denkbar ist es jedoch auch, in dieser ersten Steuerleitung L₁ den ungedrosselten Hydraulikmitteldruck auf die Kolben 5 wirken zu lassen, so daß diese in ihre Entkoppelposition verfahren und somit bei den genannten hohen Drehzahlen mit dem zweiten Koppelsystem B gearbeitet wird.

Aus Fig. 2 geht ein Nockenfolger 1 ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten hervor. Aus diesem Grund werden an dieser Stelle lediglich die Unterschiede gemäß der Erfindung zur vorgenannten Figur beschrieben. Gleichwirkende Bauteile sind weitestgehend mit gleichen Bezugszahlen, wie in Fig. 1 aufgezeigt, be zeichnet.

Die Koppelsysteme C, D sind analog den Koppelsystemen A, B der Fig. 1 angeordnet und ausgebildet. Sie werden über separate Steuerleitungen L₄ und L₅ aus dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine mit Hydraulikmittel versorgt.

Wesentlicher Unterschied zur vorgenannten Ausgestaltung ist es, daß den Steuerleitungen L₄, L₅ ein gemeinsames Reduzierventil V₃ mit je einem separa ten Ausgang A₄ und A₅ je Steuerleitung L₄ und L₅ vorgeordnet ist. Um einen Startvorgang realisieren zu können, ist es im Kaltleerlauf der Brennkraftmaschine vorgesehen (bevorzugt bei vollständiger Zylinderabschaltung), den Hydraulik druck in der Steuerleitung L₄ auf ein Minimum (0 bis 0,1 bar) zu reduzieren. Wird ein hydraulisches Spielausgleichselement 4 appliziert, muß dieses über das Schaltventil V₃ und die separate Steuerleitung L₆ mit dem Mindestversor gungsdruck von beispielsweise 0,5 bis 0,6 bar versorgt sein. Bei diesem Ver sorgungsdruck sollen jedoch die Kolben 6 noch nicht in ihre Koppelposition verfahren. Somit wird bei diesem Drehzahl- und Lastzustand wiederum mit dem ersten Koppelsystem C gearbeitet, welches mit geringen Feder- und Schalt drücken auskommt, d. h. die Kolben 5 sind in ihre Koppelstellung verschoben.

Ist nun eine Entkopplung der beiden Abschnitte 2, 3 beispielsweise im Heißleer lauf bzw. im Teillastbereich der Brennkraftmaschine gewünscht, wird der Hydraulikmitteldruck in der ersten Steuerleitung L₄ ungedrosselt, so daß die jeweiligen Kolben 5 bei einem Hydraulikmitteldruck ab ca. 0,5 bis 0,6 bar in ihre Aufnahme 7 verfahren und somit nicht mehr die Ringfläche 16 übergreifen. Gleichzeitig ist es notwendig, den Hydraulikmitteldruck in der zweiten Steuer leitung L₅, die bevorzugt mit der Steuerleitung L₆ verbunden ist, derart auf ein Minimum zu reduzieren, daß die Kolben 6 nicht in Koppelposition verschoben sind. Somit ist wiederum, wie zur Fig. 1 beschrieben, der gewünschte Leerhub des kreisringförmigen Abschnitts 2 gegenüber dem kreisförmigen Abschnitt 3 realisiert. Die Druckfedern 13 des zweiten Koppelsystems D sind wiederum so ausgelegt, daß erst bei höheren Hydraulikmitteldrücken, beispielsweise 0,8 bar oder mehr, eine Verschiebung der Kolben 6 in Koppelrichtung hergestellt werden kann. Ebenfalls wird für eine Kopplung der beiden Abschnitte 2, 3 ab einem Bereich mittlerer Drehzahl und Last bis Vollast der Brennkraftmaschine der Hydraulikmitteldruck in der Steuerleitung L₄ durch das gemeinsame Redu zierventil V₃ auf ein Minimum reduziert, so daß die Kolben 5 in Koppelposition gehen. Gleichzeitig wird die Steuerleitung L₅ mit dem ungedrosselten Hydrau likmitteldruck versehen, so daß andererseits die Kolben 6 die Ringfläche 16 überschneiden und eine formschlüssige Verbindung zwischen dem kreisringför migen Abschnitt 2 und dem kreisförmigen Abschnitt 3 somit hergestellt ist. Denkbar ist es in Abhängigkeit des Anwendungsfalles jedoch auch, bei diesem Betriebszustand den Hydraulikmitteldruck in der Steuerleitung L₄ derart zu erhöhen (< 0,5 bis 0,6 bar), daß die Kolben 5 in Entkoppelposition verschoben sind. Somit wird von einem Schaltsystem C mit niedrigen Schaltdrücken auf ein Schaltsystem D für hohe Schaltdrücke umgeschaltet. Die höheren Schaltdrücke garantieren auch die höheren Verfahrgeschwindigkeiten der jeweiligen Kolben 6 als Koppelmittel, so daß bei hohen Drehzahlen ein sicheres Koppeln der beiden Abschnitte 2, 3 hergestellt ist. Gleichzeitig ist in diesem Schaltzustand durch den kurzen Verfahrweg der Kolben 6 wiederum gesichert, daß auf jeden Fall die gewünschte Kopplung beibehalten wird, da der Kolben 5 zur Verschie bung in seine Entkoppelposition einen längeren Weg zurücklegen muß.

Vorgesehen ist es auch, beide Koppelsysteme C, D von einer Seite aus dem Zylinderkopf her mit Hydraulikmittel zu beaufschlagen, so daß aufwendige Änderungen an Zylinderköpfen vermieden sind. Anstatt der verwendeten Kolben können auch sich sekantenartig erstreckende Schieber, Keile, Stifte, Rollen, Kugeln u. ä. verwendet werden. Ebenfalls können die verwendeten Koppelsyste me A, B bzw. C, D auch übereinanderliegend bzw. nicht senkrecht zur Bewe gungsrichtung des Nockenfolgers 1 appliziert werden. Gleichzeitig ist es denk bar, diese Koppelsysteme A bis D an einem anderen Bereich als dem eingangs beschriebenen Bodenbereich des Nockenfolgers 1 anzuordnen.

Bezugszeichenliste

A-D Koppelsystem
L₁-L₆ Steuerleitung
V₁-V₃ Reduzierventil
A₁-A₅ Ausgang
P_Öl Hydraulikmitteldruck
1 Nockenfolger
2 kreisringförmiger Abschnitt
3 kreisförmiger Abschnitt
4 Spielausgleichselement
5 Kolben, Koppelmittel
6 Kolben, Koppelmittel
7 Aufnahme
8 Aufnahme
9 Aufnahme
10 Druckfeder, Federmittel
11 Anschlagelement
12 Schiebehülse
13 Druckfeder, Federmittel
14 Aufnahme
15 Schiebehülse
16 Ringfläche

Claims

1. Nockenfolger (1) für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, welcher trieblich zwischen wenigstens einem Nocken einer Nockenwelle und zumindest einem Gaswechselventil angeordnet ist, bzw. Abstützvorrichtung für einen Nockenfolger (1), bestehend aus einem kreisringförmigen Abschnitt (2), der einen relativ zu diesem axial beweglichen kreisförmigen Abschnitt (3) konzen trisch einschließt, wobei beide Abschnitte (2, 3) zueinander über radial oder sekantenartig verlagerbare Koppelmittel (5, 6) zum Zwecke eines großen Ventil hubes miteinander koppelbar sind, wohingegen durch Entkopplung der Ab schnitte (2, 3) ein kleiner Hub bzw. ein Null-Hub erzielbar ist, wobei eine An steuerung der Koppelmittel (5, 6) in eine Verschieberichtung über Hydraulik mitteldruck und in die jeweils andere Verschieberichtung über die Kraft wenig stens eines Druckmittels, wie z. B. einem Federmittel, hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Nockenfolger (1) zwei räumlich voneinander getrennte und hydraulisch separat ansteuerbare Koppelsysteme (A, C) und (B, D) mit zumindest je einem Koppelmittel (5, 6) verlaufen, wobei das erste Koppelsystem (A, C) derart ausgelegt ist, daß bei nichtanliegendem bzw. geringem Hydrau likmitteldruck das jeweilige Koppelmittel (5) über die Kraft eines ersten Feder mittels (10) in Koppelrichtung verschoben ist, und wobei das zweite Koppelsy stem (B, D) derart ausgelegt ist, daß bei dem nichtanliegenden bzw. geringen Hydraulikmitteldruck dessen Koppelmittel (6) über die Kraft eines zweiten Federmittels (13) in Entkoppelrichtung verschoben ist.

2. Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Kop pelsysteme (A, B) über eine separate Steuerleitung (L₁, L₂) aus dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine mit Hydraulikmittel versorgt und mit je einem Reduzier ventil (V₁, V₂) mit Ausgängen (A₁, A₂) versehen sind, wobei

a) für eine Kopplung der beiden Abschnitte (2, 3) im Kaltleerlauf der Brenn kraftmaschine bzw. bei Heißleerlauf bis Teillast der Brennkraftmaschine der Hydraulikmitteldruck in der ersten Steuerleitung (L₁) zum ersten Koppelsystem (A) durch das erste Reduzierventil (V₁) auf ca. 0 bis 0,1 bar reduziert ist, so daß die jeweiligen Koppelmittel (5) über die Kraft ihres Federmittels (10) in Koppel richtung verschoben sind, wobei
b) für eine Entkopplung der beiden Abschnitte (2, 3) im Heißleerlauf bzw. Teillastbereich der Brennkraftmaschine der Hydraulikmitteldruck in der ersten Steuerleitung (L₁) ungedrosselt ist, so daß die jeweiligen Koppelmittel (5) bei einem Hydraulikmitteldruck ab ca. 0,5 bis 0,6 bar in Entkoppelrichtung ver schoben sind, wobei der Hydraulikmitteldruck in der zweiten Steuerleitung (L₂) durch das zweite Reduzierventil (V₂) auf Null bzw. den geringen Hydraulik mitteldruck vermindert ist und wobei
c) für eine Kopplung der beiden Abschnitte (2, 3) ab einem Bereich mittlerer Drehzahl und Last bis Vollast der Brennkraftmaschine der Hydraulikmitteldruck in der ersten Steuerleitung (L₁) durch das erste Reduzierventil (V₁) wahlweise auf ca. 0 bis 0,1 bar reduziert ist, wobei der Hydraulikmitteldruck in der zwei ten Steuerleitung (L₂) durch das zweite Reduzierventil (V₂) ungedrosselt ist, so daß zumindest die jeweiligen Koppelmittel (6) entgegen der Kraft ihres Feder mittels (13) in Koppelrichtung verschoben sind (Fig. 1).

3. Nockenfolger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Kop pelsysteme (C, D) über eine separate Steuerleitung (L₄, L₅) aus dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine mit Hydraulikmittel versorgt sind, wobei diesen Steuer leitungen (L₄, L₅) ein gemeinsames Reduzierventil (V₃) mit je einem separaten Ausgang (A₄, A₅) je Steuerleitung (L₄, L₅) vorgeordnet ist, wobei

a) für eine Kopplung der beiden Abschnitte (2, 3) im Kaltleerlauf der Brenn kraftmaschine bzw. bei Heißleerlauf bis Teillast der Brennkraftmaschine der Hy draulikmitteldruck in der ersten Steuerleitung (L₄) zum ersten Koppelsystem (C) durch das gemeinsame Reduzierventil (V₃) auf ca. 0 bis 0,1 bar reduziert ist, so daß die jeweiligen Koppelmittel (5) über die Kraft ihres Federmittels (10) in Kop pelrichtung verschoben sind, wobei
b) für eine Entkopplung der beiden Abschnitte (2, 3) im Heißleerlauf bzw. Teillastbereich der Brennkraftmaschine der Hydraulikmitteldruck in der ersten Steuerleitung (L₄) durch das gemeinsame Reduzierventil (V₃) ungedrosselt ist, so daß die jeweiligen Koppelmittel (5) bei einem Hydraulikmitteldruck ab ca. 0,5 bis 0,6 bar in Entkoppelrichtung verschoben sind, wobei der Hydraulikmittel druck in der zweiten Steuerleitung (L₅) durch das gemeinsame Reduzierventil (V₃) auf Null bzw. den geringen Hydraulikmitteldruck vermindert ist und wobei
c) für eine Kopplung der beiden Abschnitte (2, 3) ab einem Bereich mittlerer Drehzahl und Last bis Vollast der Brennkraftmaschine der Hydraulikmitteldruck in der ersten Steuerleitung (L₄) durch das gemeinsame Reduzierventil (V₃) wahlweise auf ca. 0 bis 0,1 bar reduziert ist, wobei der Hydraulikmitteldruck in der zweiten Steuerleitung (L₅) durch das gemeinsame Reduzierventil (V₃) unge drosselt ist, so daß zumindest die jeweiligen Koppelmittel (6) entgegen der Kraft ihres Federmittels (13) in Koppelrichtung verschoben sind (Fig. 2).

4. Nockenfolger nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenfolger (1) als Tassenstößel ausgebildet ist, dessen äußerer kreisringförmi ger Abschnitt (2) an seinem Bodenbereich zum Zwecke des großen Ventilhubes von wenigstens einem Nocken großen Hubes beaufschlagt ist, wobei der kreisförmige Abschnitt (3) wahlweise für den kleinen Ventilhub von einem Nocken kleinen Hubes beaufschlagt ist und wobei im kreisförmigen Abschnitt (3) ein hydraulisches Spielausgleichselement (4) eingebaut ist, welches einen ends zumindest mittelbar mit dem Gaswechselventil kommuniziert.

5. Nockenfolger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ver sorgung des Spielausgleichselements (4) mit Hydraulikmittel über eine zumin dest mittelbar mit dem Ausgang (A₂, A₄) der zweiten Steuerleitung (L₂, L₅) ver bundene separate Steuerleitung (L₃, L₆) hergestellt ist, wobei die Federkraft des Federmittels (13) des zweiten Koppelsystems (B, D) derart ausgelegt ist, daß eine Verschiebung der entsprechenden Koppelmittel (6) entgegen Federkraft unter Hydraulikmitteldruck ab etwa 0,8 bar in Koppelrichtung realisiert ist, wobei für den Entkoppelzustand des zweiten Koppelsystems (B, D) durch das Schaltventil (V₂) bzw. durch das gemeinsame Schaltventil (V₃) ein geringer Hydraulikmittel druck von etwa 0,5 bis 0,6 bar geschaltet ist.

6. Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Koppel mittel (5, 6) je Koppelsystem (A, C bzw. B, D) zumindest ein Kolben vorgese hen ist.

7. Nockenfolger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (5, 6) im Entkoppelzustand in einer komplementären Aufnahme (7, 8) des kreis ringförmigen Abschnitts (2) positioniert ist.

8. Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (5, 6) eines Koppelsystems (A bis D) sich diametral gegenüberliegen.

9. Nockenfolger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelsy steme (A, B bzw. C, D) auf einer gemeinsamen Quermittelebene und orthogonal zueinander angeordnet sind.

10. Nockenfolger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Federmittel (10) des ersten Koppelsystems (A, C) in der komplementären Aufnahme (7) für den jeweiligen Kolben (5) verlaufen, als wenigstens je eine Druckfeder ausgebildet sind und einenends auf die Kolben (5) in Koppelrich tung wirken, wobei sie anderenends radial außen an einem Anschlagelement (11) der Aufnahme (7) anliegen, wobei die Kolben (5) in Entkoppelrichtung über je eine vom kreisförmigen Abschnitt (3) ausgehende Schiebehülse (12) beauf schlagbar sind, die mit der ersten Steuerleitung (L₁, L₄) verbunden ist und wobei
b) die Federmittel (13) des zweiten Koppelsystems (B, D) ebenfalls als wenig stens je eine Druckfeder ausgebildet sind und in der Aufnahme (8) des kreis förmigen Abschnitts (3) verlaufen, wobei diesen in Entkoppelrichtung je eine Schiebehülse (15) in der Aufnahme (14) radial vorgeordnet ist.