DE3348351C2 - Ventilbet{tigungs-Schalteinrichtung f}r eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Ventilbet{tigungs-Schalteinrichtung f}r eine BrennkraftmaschineInfo
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- DE3348351C2 DE3348351C2 DE19833348351 DE3348351A DE3348351C2 DE 3348351 C2 DE3348351 C2 DE 3348351C2 DE 19833348351 DE19833348351 DE 19833348351 DE 3348351 A DE3348351 A DE 3348351A DE 3348351 C2 DE3348351 C2 DE 3348351C2
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Ventilbetätigungs-Schalteinrichtung für eine
Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der JP-OS 55-1 48 911 und JP-Abstract ist eine
Ventilbetätigungs-Schalteinrichtung für eine
Brennkraftmaschine bekannt mit einem ersten und einem
zweiten auf einer Nockenwelle ausgebildeten Nocken, die sich
hinsichtlich des Nockenprofils voneinander unterscheiden,
wobei jeder Nocken eine Nockenfläche aufweist. Ein Kipphebel
ist auf einer Kipphebelachse angebracht und ist relativ zu
der Kipphebelachse schwenkbar bzw. drehbar, um ein Ventil
der Brennkraftmaschine zu betätigen, wobei der Kipphebel in
axialer Richtung in der Kipphebelachse verschiebbar und mit
einem Nockenfolger versehen ist, der in Berührung mit der
Nockenfläche des ersten und zweiten Nockens bringbar ist,
wobei der Nockenfolger eine Berührungsfläche aufweist, die
mit der Nockenfläche des ersten Nockens in Berührung
gebracht werden kann, wenn der Kipphebel in eine erste
Stellung gebracht wird, während sie mit der Nockenfläche des
zweiten Nockens in Berührung bringbar ist, wenn der
Kipphebel in die zweite Stellung gebracht ist. Weiterhin ist
eine Kipphebelverschiebeeinrichtung vorgesehen, mittels
derer sich der Kipphebel in eine der beiden Stellungen
in der Abhängigkeit des jeweiligen Betriebszustandes der
Brennkraftmaschine bringen läßt.
Die Kipphebelverschiebeeinrichtung weist eine Ölpumpe auf,
die in zeitliche Zuordnung zu der Umdrehung der
Brennkraftmaschine betreibbar ist, um Drucköl unter Druck zu
setzen, weist ein Strömungsumlenkventil auf, das fluidmäßig
mit dem Sammler verbunden und derart ausgelegt ist, daß es
wahlweise von zwei Stellungen einnimmt, weist eine erste und
zweite hydraulische Druckkammer auf, die fluidmäßig mit dem
Sammler über das Strömungsventil verbunden sind, wobei die
erste hydraulische Druckkammer mit Öl von dem Sammler
versorgbar ist, um den Kipphebel in die erste Stellung zu
bringen, wenn sich das Strömungsumlenkventil in seiner
ersten Stellung befindet, und wobei die zweite hydraulische
Druckkammer mit Öl von dem Sammler versorgbar ist, um den
Kipphebel in die zweite Stellung zu bringen, wenn das
Strömungsumlenkventil sich in seiner zweiten Stellung
befindet, und weist eine Einrichtung auf, die wahlweise das
Strömungsumlenkventil in eine der beiden Stellungen in
Abhängigkeit von dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine
bringt.
Bei der Ventilbetätigungs-Schalteinrichtung gemäß JP-OS
55-1 48 911 und JP-Abstract ist ein Kipphebel in axialer
Richtung einer Kipphebelachse verschiebbar, um wahlweise ein
Paar von benachbarten Nocken, welche unterschiedliche
Nockenprofile aufweisen, in Kontakt zu bringen, um damit den
Betrieb des Motorventils in Antwort auf die
Motorbetriebsbedingungen zu verändern.
Nachteilig beim obengenannten Stand der Technik ist jedoch,
daß beim Verschieben des Kipphebels von einer Nockenfläche
zur anderen nur dann verstellt wird, wenn ein Fühler ein
Über- oder Unterschreiten einer gewissen vorbestimmten
Öltemperatur anzeigt. Dabei besteht die Gefahr, daß durch
ruckartiges Versetzen des Kipphebels dieser und/oder die
jeweilige Nockenfläche beschädigt wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe
zugrunde, eine Ventilbetätigungs-Schalteinrichtung von der
eingangs genannten Art zu schaffen, bei der Beschädigungen
des Kipphebels und/oder der Nockenfläche beim Verschieben
des Kipphebels vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der
vorliegenden Erfindung zum Inhalt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen. Darin zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht eines wesentlichen Teils einer
ersten Ausführungsform der
Ventilbetätigungs-Schalteinrichtung nach der Erfindung
in Teilschnittdarstellung, die im oberen Teil einer in
zwei Betriebsarten betreibbaren Brennkraftmaschine
vorgesehen ist,
Fig. 2 eine Vorderansicht eines oberen Teils der
Brennkraftmaschine in Teilschnittdarstellung zur
Verdeutlichung des vorderen Teils der
Ventilbetätigungs-Schalteinrichtung nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Darstellung zur Verdeutlichung der
Ventilbetätigungs-Schalteinrichtung nach Fig. 1,
Fig. 4A ein Diagramm zur Verdeutlichung der
Ventilsteuerung für die Einlaß- und Auslaßventile bei
aktiviertem oder arbeitendem Zylinder,
Fig. 4B ein Diagramm zur Verdeutlichung der
Ventilsteuerung des Einlaßventiles bei der
Zylinderabschaltung oder bei einem Zylinder in Ruhe,
Fig. 5A ein Diagramm zur Verdeutlichung der
Ventilsteuerung der Einlaß- und Auslaßventile der Zylinder
Nr. 2 und 3 während der Aktivierung des Zylinders,
Fig. 5B ein Diagramm zur Verdeutlichung des Hubs eines
Steuerhebers in Bezug zu der Ventilsteuerung nach Fig. 5A,
Fig. 5C ein Diagramm zur Verdeutlichung der Stellung
eines Kipphebels in Bezug zu der Ventilsteuerung nach Fig. 5B,
Fig. 6 eine Darstellung zur Verdeutlichung eines
abgewandelten Ausführungsbeispieles der ersten
Ausführungsform der Ventilbetätigungs-Schalteinrichtung
nach der Erfindung,
Fig. 7 eine Darstellung einer zweiten Ausführungsform der
Ventilbetätigungs-Schalteinrichtung nach der Erfindung,
Fig. 8 eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils
von Fig. 7,
Fig. 9 eine Seitenansicht des in Fig. 8 gezeigten Teils
und
Fig. 10 eine graphische Darstellung zur Verdeutlichung
der Steuerung der Bewegung der Kipphebel.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche oder ähnliche
Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.
Anhand den Fig. 1, 2 und 3 wird eine erste Ausfüh
rungsform der Ventilbetätigungs-Schalteinrichtung nach
der Erfindung erläutert, die beispielsweise bei einer Reihen-Vierzy
linder-Brennkraftmaschine angewandt wird, die in zwei
Betriebsarten betreibbar ist, wobei zwei Zylinder
(Zylinder Nr. 2 und 3) abschaltbar oder in Ruhe (wir
kungslos) sind.
Die Nockenwelle 6 ist mit Nocken 12, 13 für das Einlaß
ventil 2 und mit Nocken 12′, 13′ für das Auslaßventil
11 ausgebildet. Diese Nocken sind benachbart zueinander
angeordnet, wobei die Nocken 12 und 13 seitlich neben
einander liegen. Das Einlaß- und das Auslaßventil 2, 11
werden so betätigt, daß sie auf die in Fig. 4A gezeigte
Weise während der Aktivierung oder des Arbeitens der
Zylinder über die Kipphebel 3; 3′ im Zusammenwirken mit
der Ventilfeder 2A und einer Ventilfeder 11A geöffnet
und geschlossen werden. Im Ruhezustand oder im abge
schalteten Zustand wird das Einlaßventil auf die in
Fig. 4B gezeigte Weise geöffnet und geschlossen.
Die Kipphebel 3, 3′ sind nicht nur relativ zu der Kipp
hebelachse 4 schwenkbeweglich bzw. drehbeweglich, son
dern auch in axialer Richtung der Kipphebelachse 4
zwischen den Kipphebelblöcken 5A, 5B gleitbeweglich. Wenn
daher ein Drucköl in eine hydraulische Druckkammer 19A
eingeleitet wird, die durch die Kipphebelachse 4, den
Block 5A, einen Bund 15A und den Kipphebel 3 begrenzt
ist, bewegen sich die Kipphebel 3, 3′ von einer Stellung
(in den durchgezogenen Linien eingetragen) zu einer wei
teren Stellung (in gebrochenen Linien eingetragen) in
Fig. 1, wodurch die Ventilsteuerung des Einlaß- und
Auslaßventils 2, 11 verhindert wird.
In Fig. 3 ist die Ventilbetfitigungs-Schalteinrichtung
detaillierter gezeigt, wobei die Nockenwelle 6 ober
halb der Kipphebelachse 4 in der dort dargestellten Wei
se angeordnet ist. Wie dargestellt, sind die Einlaß- und
Auslaßventile 2, 11 in der Zeichnung unterhalb der
Kipphebelachse 4 angeordnet, so daß die Nockenwelle 6
und die Einlaß- und Auslaßventile 2, 11 wie gezeigt
etwa symmetrisch zueinander zur Vereinfachung der An
ordnung liegen. Die Anordnung derselben ist daher ge
ringfügig im Vergleich zu einer tatsächlichen Ausfüh
rungsform der Ventilbetätigungs-Schalteinrichtung nach
der Erfindung verhindert.
Wie gezeigt, ist der Nocken 12 für das Einlaßventil 2
und für den arbeitenden Zylinder in zwei gleiche Teile
unter Bildung von schmaleren Nocken 12A, 12B unterteilt.
Der Nocken 13 ist gleich breit wie dar schmalere Nocken
12A, 12B ausgebildet. Diese Nocken sind seitlich neben
einanderliegend in der Reihenfolge schmalerer Nocken 12A,
schmalerer Nocken 12B und Nocken 13 angeordnet, wobei ein
Zwischenraum zwischen den Nocken 12A und 12B frei bleibt,
der etwa dieselbe Breite wie die Nocken 12A und 12B hat.
Hierbei weist der Nachlaufteil 14 des Kipphebels 3 zwei
Kontaktabschnitte 14B, 14B auf, die einen Abstand vonein
ander haben und jeweils in Berührung mit der Nockenfläche
des Nocken 12A und der Nockenfläche des Nockens 12B bringbar
sind. Wenn der Kipphebel 3 in Richtung der Seite los
Nocken 13 etwa um einen Abstand der Breite des Nocken 12A,
12B, 13 in axialer Richtung der Kipphebelachse 4 bewegt
wird, so daß einer der Kontaktabschnitte 14B, 14B in
Berührung mit dem Nocken 13 gebracht wird, befindet
sich der Nocken 12B zwischen den beiden Kontaktabschnitten
14B, 14B. Daher ist der ausgenommene Abschnitt 14A zwi
schen den beiden Kontaktabschnitten 14B, 14B vorgesehen,
um zu erreichen, daß der Nocken 12B nicht einen wirksamen
Kontakt zwischen dem Nocken 13 und einen Kontaktabschnitt
14B behindert. Wie gezeigt, ist der Nocken 12′ für das
Auslaßventil 11 ähnlich ausgebildet und hat schmalere
Nocken 12A′, 12B′, die einen Abstand voneinander haben.
Der Nachlaufteil 14′ eines Kipphebels 3′ für das Auslaß
ventil 11 ist ähnlich ausgebildet, so daß er zwei Kon
taktabschnitte 14A′, 14B′ hat. Auch ist noch zu erwähnen,
daß die Nocken 12A, 12B, 12A′ und 12B′ und die Nocken
der Nachlaufteile 14, 14′ derart beschaffen und ausge
legt sind, daß der Bewegungsweg der Kipphebel 3, 3′
etwa halb so groß wie bei der üblichen Ventilbetäti
gungs-Schalteinrichtung ist.
Nach Fig. 3 ist der Bund 15A gleitbeweglich auf der
Kipphebelachse 4 sowie zwischen dem Kipphebel 3 und dem
Kipphebelblock 5A angeordnet. Ein Bund 15B ist ähnlich
auf der Kipphebelachse 4 und zwischen dem Kipphebel 3′
und dem Kipphebelblock 5B angeordnet. Zusätzlich ist eine
Feder S zwischen dem Bund 15A und dem Kipphebel 3 vor
gesehen, die bewirkt, daß die Brennkraftmaschine in Ab
hängigkeit von den Nocken 12, 12′ beim Anlassen der
Brennkraftmaschine arbeitet, wobei beim Anlaßvorgang
der Drucköldruck noch nicht ausreichend aufgebaut worden
ist. Die Feder S drückt die Kipphebel 3, 3′ in Richtung
auf die Seite der Nocken 12, 12′ zur Aktivierung des
Zylinders. Mit 17 ist ein Distanzring bezeichnet.
Die hydraulische Druckkammer 19A ist zwischen dem Kipp
hebelblock 5A, dem Bund 15A, der Kipphebelachse 4 und
dem Kipphebel 3 wie zuvor erwähnt begrenzt. Durch den
Kipphebelblock 5B, den Bund 15B, die Kipphebelachse 4
und den Kipphebel 3′ wird eine hydraulische Druckkammer
19B gebildet. Druckdurchgänge 18A, 4A, die in Verbindung
mit der Druckkammer 19A stehen, sind in dem Kipphebel
block 5A und der Kipphebelachse 4 jeweils ausgebildet.
Druckdurchgänge 18B, 4B, die in der Verbindung mit der
Druckkammer 19B stehen, sind in dem Kipphebelblock 5B
der Kipphebelachse 4 jeweils ausgebildet. Wenn diese
Druckkammern 19A, 19B mit Drucköl über ein Strömungs
umlenkventil 23 versorgt werden, werden die Kipphebel 3,
3′ in axialer Richtung der Kipphebelachse 4 bewegt.
Mit 16 ist eine Öldichtung bezeichnet, die für die
Bunde 15A, 15B bestimmt ist.
Eine Ölpumpe 21 dient zur Unterdrucksetzung des Hydraulik
öls aus einem Ölvorratsbehälter 29. Die Ölpumpe 21 ist
derart beschaffen und ausgelegt, daß die hin-und hergehen
de Bewegung eines Kolbens 21A der Ölpumpe durch einen
Nocken 20 bewirkt wird, die auf der Nockenwelle 6 ausge
bildet ist, so daß die Ölpumpe 21 Drucköl liefert. Ein
Sammler 22 speichert oder sammelt das Öl aus der Öl
pumpe 21 und führt den Hydraulikkammern 19A, 19B über
das Strömungsumlenkventil 23 Drucköl zu, das auch in ein
Vorsteuerventil 24 eingeleitet wird. Nunmehr scheint es
so zu sein, daß die Zeitdauer berücksichtigt werden
muß, nach der der Druck in der Druckkammer 22B des
Sammlers 22 wiederum einen vorbestimmten Druckwert
durch das Öl aus der Ölpumpe 21 erreicht, nachdem das
gespeicherte Öl in der Druckkammer 22B abgegeben worden
ist. Die Zeitdauer zur Erzielung des vorbestimmten Druck
wertes beträgt jedoch beispielsweise etwa 0,5 Sekunden,
und zwar selbst beim Leerlaufen der Brennkraftmaschine
(bei etwa 600 U/m), wenn die Auslaßmenge des Sammlers
22 mit 5 ccm und die Abgabemenge der Ölpumpe 21 pro je
der Umdrehung der Brennkraftmaschine mit 1 ccm angenom
men wird. Somit kann man in der Praxis annehmen, daß der
Sammler 22 immer mit Drucköl gefüllt ist, das einen
Druck hat, der höher als ein vorbestimmter Wert ist.
Das Strömungsumlenkventil 23 hat die Bauart eines hin- und
hergehend beweglichen Schieberventils mit vier An
schlüssen und an seinem Hauptteil ist eine Schieberboh
rung 23B ausgebildet, die die Form eines geraden Zylin
ders hat. Ein Schieber 23C ist derart beschaffen und
ausgelegt, daß er in der Schieberbohrung 23B angeordnet
und dort gleitbeweglich ist. Zusätzlich ist der Haupt
teil des Ventils 23 mit vier Ringnuten 23D versehen, die
jeweils mit einem Zylinderanschluß A, einem Pumpenan
schluß P, einem Zylinderanschluß B und einem Behälter
anschluß T in Verbindung stehen, wie dies in der Figur
gezeigt ist. Der Zylinderanschluß A steht über die Öl
druckdurchgänge 18A, 4A in Verbindung mit der hydrau
lischen Druckkammer 19A. Der Zylinderanschluß B steht
über Öldruckdurchgänge 18B, 4B in Verbindung mit der
hydraulischen Druckkammer 19B. Der Pumpenanschluß P
steht mit der Druckkammer 22B des Sammlers 22 in Ver
bindung. Der Behälteranschluß T steht in Verbindung
mit dem Ölvorratsbehälter 29.
Der Schieber 23C enthält zwischen zwei Nuten hervor
stehende Umfangsteile 23E, die in Gleitberührung mit
der Innenfläche der Schieberbohrung 23B sind und er
enthält stangenförmige Schieberabschnitte 23F. Ein
Endteil des Schiebers 23C ist mit Nuten 23C, 23H aus
gebildet, in die die Klaue 26A einer Anschlageinrich
tung 26 eingreifen kann, die eine Bewegung des Schie
bers 23C unterbindet. Wenn daher der Schieber 23C unter
der Wirkung eines Vorsteuerdruckes von dem Vorsteuerven
til 24 bewegt wird, werden die Öldurchgänge, die im
Zusammenwirken mit den Ringnuten 23D und den stangenförmi
gen Schieberabschnitten 23F gebildet werden, verändert,
so daß sich die Druckölversorgung zu den hydraulischen
Druckkammern 19A, 19B ändert.
Wenn beispielsweise der Vorsteueröldruck auf die rechte
Seite des Schiebers 23C einwirkt, um den Schieber 23C
zu der extrem links liegenden Position (in der Zeichnung)
zu bewegen, an der die Klaue 26A der Anschlagseinrichtung
26 in Eingriff mit der Nut 23G ist, wird das Drucköl
von dem Sammler 22 der hydraulischen Druckkammer 19A
über den Pumpenanschluß P, den Öldurchgang in der
Schieberbohrung 23B und den Zylinderanschluß A zuge
führt. Gleichzeitig wird das Öl in der hydraulischen
Druckkammer 19B dem Ölvorratsbehälter 29 über den Zy
linderanschluß B, den Öldurchgang in der Schieberbohrung
23B und den Behälteranschluß T zurückgeleitet. Wenn an
dererseits der Schieber 23C in einer extrem rechts lie
genden Position ist, bei der die
Klaue 26A der Anschlagseinrichtung 26 in Eingriff mit
der Nut 23H ist, wird das Drucköl aus dem Sammler 22
der hydraulischen Druckkammer 19B über den Pumpenan
schluß P, den Öldurchgang in der Schieberbohrung 23B
und den Zylinderanschluß B zugeführt. Gleichzeitig wird
das Öl in der Druckkammer 19A zu dem Ölvorratsbehälter 29
über den Zylinderanschluß A, einen Öldurchgang in der
Schieberbohrung 23B und den Behälteranschluß T zurückge
führt.
Ein Steuerheber bzw. ein Steuerausrückhebel 25 ist
vorgesehen, um die Anschlageinrichtung von den Nuten
23G, 23H unter zeitlicher Zuordnung zu der Drehung der
beiden Nocken 12, 13 für das Einlaßventil 2 (oder der
beiden Nocken 12′, 13′ für das Auslaßventil 11) zu lö
sen. Der Steuerheber 25 wird direkt (nicht über ein
Rückschlagventil) mit dem Drucköl versorgt, dessen Druck
durch die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens 21A
aufgebaut ist, der in zeitlicher Zuordnung zu dem Nocken
20 beim Betreiben der Ölpumpe 21 ist. Somit führt der
Kolben 25A des Steuerhebers 25 eine einfache hin- und
hergehende Bewegung in zeitlicher Zuordnung zu dem Nocken
20 aus. Wenn der Kolben 25A gehoben wird (nach oben be
wegt wird), und zwar entgegen der Vorbelastung einer
Feder 25B, wird der Eingriffszustand der Anschlagklaue
26A mit der Nut 23G aufgehoben. Es ist noch zu erwähnen,
daß die Vorbelastungskraft der Feder 25B zur Druckbe
aufschlagung des Kolbens 25A nach unten derart gewählt
ist, daß die Aufwärtsbewegung des Kolbens 25A unter
einem Druck erfolgt, der höher als der vorbestimmte Druck
pegel für den Sammler 22 ist. Ferner ist der Nocken für
den Ölpumpenantrieb derart ausgebildet, daß der Blockier
lösezeitpunkt dieses Steuerhebers 25 dem Zeitpunkt ent
spricht, zu dem das Einlaßventil 2 einer
(der Zylinder Nr. 2 bei dieser Ausführungsform) der abschaltbaren
Zylinder (die Zylinder Nr. 2 und 3)
geschlossen ist.
Das Vorsteuerventil 24 zur Steuerung des Strömungsumlenk
ventils 23 ist derart beschaffen und ausgelegt, daß es
in eine der Stellungen P1 und P2 unter der Wirkung des
Magneten 24A, 24B bringbar ist, die mittels elektrischer
Signale von einer Steuerschaltung 30 erregbar sind. Wenn
der Magnet 24A erregt ist, um das Vorsteuerventil 24 in
die Position P1 zu bringen, gelangt das Drucköl von dem
Sammler 22 zu der rechten Seite des Strömungsumlenkven
tils 23, um somit den Schieber 23C der zu äußerst links
liegenden Position zu drücken. Hierbei wird das Öl auf
der linken Seite des Ventils 23 zu dem Ölvorratsbehälter
29 zurückgeleitet. Wenn andererseits der Magnet 24B er
regt ist, um das Vorsteuerventil 24 in die Position P2
zu bewegen, geht das Drucköl von dem Sammler 22 zu der
linken Seite des Strömungsumlenkventils 23, so daß der
Schieber 23C in seine extrem rechte Position gedrückt
wird, wobei das Öl auf der rechten Seite des Ventils 23
zu dem Ölvorratsbehälter 29 zurückgeleitet wird.
Die Steuerschaltung 30 ist derart beschaffen und ausge
legt, daß er ein elektrisches Signal von einem Brenn
kraftmaschinen-Belastungssensor 31 erhält, der den
Belastungszustand der Brennkraftmaschine erfaßt. Der
Sensor 31 ist in Betriebsverbindung mit einem Gaspedal
bzw. einem Fahrpedal 32. Durch dieses elektrische Signal
wird der Magnet 24B des Vorsteuerventils 24 erregt, um
das Vorsteuerventil 24 in die Position P2 zu bringen, wenn
die Brennkraftmaschine im Betriebsbereich mit einer vor
bestimmten geringen Belastung betrieben wird. Mit 28A,
28B und 28C sind jeweils Rückschlagventile bezeichnet,
und die Bezugsziffer 27 bezieht sich auf ein Entlüftungs
ventil.
Nachstehend wird die Arbeitsweise einer derart ausge
bildeten Ventilbetätigungs-Schalteinrichtung näher er
läutert.
Während des Betriebs der Brennkraftmaschine, bei dem
alle Zylinder arbeiten, werden die Einlaß- und Auslaß
ventile 2, 11 auf die in Fig. 4A gezeigte Weise mit Hilfe
der Nocken 12, 12′ geöffnet und geschlossen. Gleichzeitig
stimmt die hin- und hergehende Bewegung des Ölpumpenkol
bens 21A mit dem Nocken 20 für den Ölpumpenantrieb über
ein, so daß unter Druck gesetztes hydraulisches Öl bzw.
Drucköl von dem Ölvorratsbehälter 29 der Sammlerdruck
kammer 22B zugeleitet wird, in der der Öldruck auf einen
vorbestimmten Wert ansteigt. Das so unter einem vorbe
stimmten Druck stehende Öl erreicht sowohl den Pumpen
anschluß P des Strömungsumlenkventils 23 als auch das
Vorsteuerventil 24.
Bei diesem Zustand, in dem das Vorsteuerventil sich in der
Position P1 befindet, wird der Vorsteueröldruck von dem
Vorsteuerventil 24 an die rechte Seite des Strömungs
umlenkventils angelegt, so daß der Schieber 23C in seine
extrem links liegende Position gedrückt wird, wobei die
Anschlagklaue 26A in Eingriff mit der Nut 23C ist,
wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. In diesem Zustand wird
das zu dem Pumpenanschluß P gelangte Öl der hydraulischen
Druckkammer 19A über den Öldurchgang in der Schieberboh
rung 23B, den Zylinderanschluß A und die Öldurchgänge
18A, 4A zugeführt, so daß die Kipphebel 3, 3′ so mit ei
ner Druckkraft beaufschlagt werden, daß sie auf den
Nocken 12, 12′ der arbeitenden Zylinder zu liegen kommen.
Zu diesem Zeitpunkt steht die hydraulische Druckkammer
19B mit dem Ölvorratsbehälter 29 über die Öldruckdurch
gänge 4B, 18B, den Zylinderanschluß B, den Öldurchgang
in der Schieberbohrung 23B und den Behälteranschluß T
in Verbindung.
Wenn die Steuerschaltung 30 ermittelt, daß die Brenn
kraftmaschine im Betriebsbereich mit einer vorbestimmten
geringen Belastung betrieben werden soll, was von der Steuerschaltung
in Abhängigkeit von dem Signal des Belastungssensors 31
ermittelt wird, der in Betriebsverbindung mit dem Gas
pedal bzw. Fahrpedal 32 ist, wird der Magnet 24B des
Steuerventils 24 erregt, um das Vorsteuerventil 24 von der
Position P1 zu der Position P2 zu überführen. Nunmehr
wirkt der Vorsteueröldruck von dem Vorsteuerventil 24
auf die linke Seite des Strömungsumlenkventils 23 ein,
um den Schieber 23C nach rechts zu drücken. Jedoch ist
zu diesem Zeitpunkt die Bewegung des Schiebers 23C durch
die Anschlagklaue 26A unterbunden, so daß der Schieber
23C in einem mit Druck beaufschlagten Zustand bleibt.
Wenn unter diesen Bedingungen der Druck in dem Sammler
22 über dem vorbestimmten Wert liegt, und der Eingriffs
zuschlag der Anschlagklaue 26A mit der Nut 23G zum
Schließzeitpunkt des Anlaßventiles 2 des Zylinders Nr. 2
bei der Aufwärtsbewegung des Steuerheberkolbens 25A auf
gehoben wird, der eine hin- und hergehende Bewegung in
zeitlicher Zuordnung zu der Drehung der Nocken 12A,
12B (oder 12A′, 12B′) ausführt, bewegt sich der Schieber
23C in seine extrem rechts liegende Position. Daraufhin
greift die Klaue 26A der Sperreinrichtung 26 in die
Nut 23H bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 25A ein,
um eine Bewegung des Schiebers 23C zu verhindern.
Bei einer solchen Bewegung des Schiebers 23C erfolgt
eine Umschaltung der Druckölversorgungsrichtung, so
daß das Drucköl von dem Sammler 22, ausgehend von dem
Pumpenanschluß P der hydraulischen Druckkammer 19B über
einen Öldurchgang in der Schieberbohrung 23B, den
Zylinderanschluß B und die Öldruckdurchgänge 18B, 4B
zugeführt wird. Gleichzeitig steht die hydraulische Druck
kammer 19A über die Öldruckdurchgänge 4A, 18A, den Zy
linderanschluß A, den Öldurchgang 231 und den Behälter
anschluß T in Verbindung mit dem Ölvorratsbehälter 29.
Das der hydraulischen Druckkammer 19B zugeführte Öl be
wirkt, daß die Kipphebel 3, 3′ sich auf die Nocken 13,
13′ entgegen der Vorbelastung der Feder S zur Abschal
tung der Zylinder bewegen.
Genauer gesagt erfolgt der Hub der Einlaß- und Auslaß
ventile der Zylinder (Zylinder Nr. 2 und 3), die ab
schaltbar sind, entsprechend Fig. 5A, wenn der Steuer
heber 25 seine Hubbewegung ausführt, wie dies in Fig. 5B
gezeigt ist, so daß der Zeitpunkt, zu dem der Eingriffs
zustand der Anschlageinrichtung 26 mit dem Schieber 23C
durch den Heber bzw. den Ausrücker 25 aufgehoben wird,
dem Schließzeitpunkt des Einlaßventils 2 des Zylinders
Nr. 2 entspricht. Daher bleiben die Einlaß- und Auslaß
ventile 2, 11 des Zylinders Nr. 2, ausgehend von dem
Schließzeitpunkt des Einlaßventiles 2 bis zu dem Zeit
punkt vollständig geschlossen, zu dem das Auslaßventil
des Zylinders Nr. 2 sich zu öffnen beginnt. Es ist dort
zu erwähnen, daß während dieser Zeitdauer die Nachlauf
teile 14, 14′ der Kipphebel 3, 3′ für den Zylinder Nr. 2
auf den Grundbereich B der Nocken 12, 12′ zu den ar
beitenden Zylinder sich befinden. Daher werden die
Kipphebel 3, 3′ gleichförmig und ruckfrei von der
Stellung für den aktiven Zylinder oder den arbeitenden
Zylinder zu der Position des ruhenden Zylinders oder
abgeschalteten Zylinders bewegt, die in gebrochenen
Linien in Fig. 5C eingetragen ist, da die Überführung
zu diesem Zeitpunkt, zu dem das Einlaßventil 2 des
Zylinders Nr. 2 geschlossen ist, unter der treibenden
Kraft des Drucköles von dem Sammler 22 erfolgt.
Zu diesem Zeitpunkt führen die Einlaß- und Auslaßventile
2, 11 des Zylinders Nr. 3 ihre Hubbewegung unter der
Einwirkung der Nocken 12, 12′ für den arbeitenden Zy
linder aus und daher sind die Kipphebel 3, 3′ für den
Zylinder Nr. 3 nicht bewegt worden und nehmen daher
eine Bereitschaftsstellung ein, in der sie zu der Posi
tion für den ruhenden Zylinder oder den abgeschalteten
Zylinder bewegt werden können, wie dies in einer durch
gezogenen Linie in Fig. sc eingezeichnet ist, wobei
diese Bewegung beim Schließen des Einlaßventiles 2
des Zylinders Nr. 3 durchgeführt wird.
Nachdem die Kipphebel 3, 3′ der Zylinder Nr. 2 und 3 in
die Position für die abgeschalteten Zylinder bewegt wor
den sind, werden die Einlaßventile 2 derart betätigt,
daß sie kurzzeitig beim Aßsaughub des Kolbens (in der
Nähe des unteren Totpunktes) in Abhängigkeit von dem
Nocken 13 für den ruhenden oder abgeschalteten Zylinder
geöffnet werden, währenddem das Auslaßventil 11 in Ab
hängigkeit von dem Nocken für den in Ruhe befindli
chen oder abgeschalteten Zylinder (siehe Fig. 4B) voll
ständig geschlossen gehalten wird, so daß man einen
Betrieb der Brennkraftmaschine durchführen kann, den
man als sogenannten Teilbetrieb der Zylinder bezeichnet,
bei dem einige der Zylinder in einem Ruhezustand oder
einem abgeschalteten Zustand verharren.
Bei einer derart ausgelegten Ventilbetätigungs-Schalt
einrichtung beläuft sich der Bewegungsweg oder der
Bewegungsabstand der Kipphebel 3, 3′ auf etwa die Hälfte
jenes bei der üblichen Auslegungsform einer solchen Ven
tilbetätigungs-Schalteinrichtung.
Zusätzlich wird die Bewegung der Kipphebel
3, 3′ gleichförmig bzw. ruckfrei aufgrund des Anwendens
des hydraulischen Öldruckes ausgeführt, der eine ausrei
chende Bewegungsgeschwindigkeit für die Kipphebel 3, 3′
selbst bei einem Arbeiten bei hoher Drehzahl liefern
kann. Zusätzlich erfolgt die Bewegung der Kipphebel 3,
3′ in zeitlicher Zuordnung zu der Drehung der Nocken 12,
13 (12′, 13′), so daß die Kipphebel 3, 3′ während des
Zeitraums bewegt werden, zu dem sowohl das Einlaß- als
auch das Auslaßventil vollständig geschlossen sind, d. h.
während des Zeitraumes vom Schließzeitpunkt
des Einlaßventiles 2 bis zum Öffnungszeitpunkt des
Auslaßventiles 11. Hierdurch wird eine Einstellung der
zeitlich gesteuerten Bewegung der Kipphebel 3, 3′ er
reicht. Auch sind die Kipphebel-Nachlaufteile 14, 14′
und/oder die Nocken 12, 13 wirksam vor einer Beschädigung
geschützt, was auf die Tatsache zurückzuführen ist, daß
der Ventilhub in dem Zustand begonnen wird, zu dem die
Kipphebel noch nicht eine Position erreicht haben, bei
der der Nachlaufteil 14, 14′ in eine ausreichende Be
rührung mit den Nocken gebracht worden ist. Hierdurch
wird eine übermäßige Erhöhung des pro Flächeneinheit
an den Kontaktflächen des Kipphebel-Nachlaufteils und
den Nocken einwirkenden Anpreßdrucks vermieden.
Fig. 6 zeigt ein abgewandeltes Beispiel der ersten
Ausführungsform der Ventilbetätigungs-Schalteinrichtung
nach der Erfindung, bei der die Begrenzung des Betriebs
des Strömungsumlenkventils 23 durch ein Absperrventil
34 erreicht wird, das betriebsmäßig in einem Ölrücklauf
durchgang R angeordnet ist, der mit dem Strömungsumlenk
ventil 23 in Verbindung steht. Hierbei wird der über
den Rücklaufdurchgang R zu dem Ölvorratsbehälter 29
rückgeführte Ölstrom begrenzt bzw. gedrosselt.
Das Absperrventil 34 hat einen Kolben 34A, der im Grund
zustand in der Zeichnung nach unten durch eine Feder
34B gedrückt wird, um hierdurch den Ölrücklaufdurch
gang R abzusperren. Der Steuerheber 25 enthält den Kol
ben 25A, der eine hin- und hergehende Bewegung unter
zeitlicher Zuordnung zu der Drehung der Nocken 12, 13
(12′, 13′) ausführt. Der Steuerheber 25 ist derart be
schaffen und ausgelegt, daß der Kolben 25A bewirkt, daß
der Kolben 34A des Absperrventils 34 nach oben bewegt
wird, um die Absperrung des Ölrücklaufdurchganges R auf
zuheben. Das Strömungsumlenkventil 23 kann in die
Position P1 oder Position P2 gebracht werden. Die Posi
tion P1 entspricht der extrem links liegenden Position
des Schiebers 23C des Strömungsumlenkventils 23 in
Fig. 3 während die Position P2 der extrem rechts lie
genden Position desselben entspricht.
Wenn hierbei die Steuerschaltung 30 einen Betriebszu
stand der Brennkraftmaschine in einem Betriebsbereich
mit einer vorbestimmten geringen Belastung ermittelt,
wird das Vorsteuerventil 24 von seiner Position P1 zu
seiner Position P2 umgeschaltet, so daß das Strömungs
umlenkventil 23 von der Position P1 zu der Position P2
umgeschaltet wird. Bei dieser Umschaltung des Strömungs
umlenkventils 23 wird das Drucköl von dem Sammler 22
der hydraulischen Druckkammer 19B zugeleitet, um die
Kipphebel 3, 3′ auf die Nocken 13, 13′ zu bewegen. Zu
diesem Zeitpunkt jedoch ist der Ölrücklaufdurchgang R,
der zu der hydraulischen Druckkammer 19A führt, durch
das Absperrventil 34 abgesperrt und daher bleiben die
Kipphebel 3, 3′ bewegungslos in einem vorbelasteten
Zustand.
In diesem Zustand wird zu dem Zeitpunkt, an dem das
Einlaßventil 2 des Zylinders Nr. 2 bei der Aufwärts
bewegung des Absperrventilkolbens 24A unter der Wir
kung des Kolbens 25A des Steuerhebers geschlossen ist,
die Absperrung des Ölrücklaufdurchganges R aufgehoben.
Anschließend arbeitet die Ventilbetätigungs-Schalt
einrichtung gleich wie jene nach Fig. 3 so daß die
Kipphebel 3, 3′ ruckfrei und gleichförmig zu den je
weiligen Positionen für die abgeschalteten Zylinder
oder die in Ruhe befindlichen Zylinder entsprechend
Fig. 5C überführt werden. Da hierbei der Öldruck in
dem Ölrücklaufdurchgang R während der Überführung der
Kipphebel 3, 3′ von dem Arbeitszustand der Zylinder
zu dem Abschaltzustand des Zylinders ansteigt, bleibt
das Absperrventil 34 offen, bis die Überführung der Kipphebel
für die Zylinder Nr. 2 und 3 beendet ist.
Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, er
möglicht bei den Ausführungsformen nach den Fig. 3 und
6 die Ölpumpe im Zusammenwirken mit dem Sammler eine
größere Antriebsgeschwindigkeit für die Bewegung der
Kipphebel, wobei diese Geschwindigkeit jener einer
groß bemessenen (mit großem Volumen versehenen) Ölpumpe
entspricht. Da die Überführung der Kipphebel während
des Zeitraums erfolgt, bei dem sowohl das Einlaß- als
auch das Auslaßventil vollständig geschlossen sind,
werden die Zuverlässigkeit der Ventilbetätigungs-Um
schaltung und die Haltbarkeit der Teile der Ventilbe
tätigungs-Umschalteinrichtung verbessert. Ferner er
folgt die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens des
Steuerhebers in zeitlicher Zuordnung zu jener des
Kolbens der Ölpumpe und daher wird die Ölabgabemenge
der Ölpumpe etwa Null. Hieraus resultiert die Tat
sache, daß es ausreicht, daß die Ölpumpe nur arbeitet,
um das aus den verschiedenen Baugruppen der Einrichtung
austretende hydraulische Öl zu ergänzen. Hierdurch wird
die zum Betreiben der Ölpumpe erforderliche Energie
bzw. Leistung beträchtlich reduziert.
Anhand der Fig. 7 bis 9 wird eine zweite Ausführungs
form der Ventilbetätigungs-Schalteinrichtung nach der
Erfindung näher erläutert, die ähnlich der ersten Aus
führungsform ausgebildet ist, abgesehen von der Einrichtung,
die zum Bewegen der Kipphebel 3, 3′ dient,
sowie der Einrichtung, die zur Begrenzung des Arbeitens
des Strömungsumlenkventils 23 dient.
Bei dieser Ausführungsform sind die Kipphebelblöcke 5A
und 5B einstückig mit jeweiligen Druckmittelbetätigungs
einrichtungen 35, 36 ausgebildet. Die Betätigungsein
richtung 35 enthält einen Kolben 35a, der in einem Zy
linder 35b beweglich angeordnet ist, der zwischen der
hydraulischen Druckkammer 19A begrenzt wird, die mit
Öl über den Druckdurchgang 18A gefüllt ist. Ahnlich
enthält die Betätigungseinrichtung 36 einen Kolben 36a,
der in einem Zylinder 36b beweglich angeordnet ist, der
zwischen der hydraulischen Druckkammer 19B begrenzt
wird. Es ist noch zu erwähnen, daß die Kolben 35a und
36a sich derart bewegen, daß sie aus den jeweiligen
Zylindern 35b, 36b vorstehen, so daß sie selektiv den
Kipphebel 3, (3′) auf einem der Nocken 12 (12′) für den
arbeitenden oder aktivierten Zylinder und auf dem Nocken 13
(13′) des in Ruhe befindlichen oder abgeschalteten Zy
linders plazieren. Obgleich nicht gezeigt, ist eine Fe
der zwischen dem Block 5A und dem Kipphebel 14 ange
ordnet, um die Kipphebel so zu drücken, daß diese auf
den Nocken 12, 12′ aufliegen, um zu erreichen, daß
selbst beim Anlassen der Brennkraftmaschine alle Zylinder
arbeiten, wobei bei diesem Anlaßvorgang der Öldruck noch
nicht auf einen vorbestimmten Wert angestiegen ist.
Die Ölpumpe 21, die einen Teil eines Ölpumpenteils 215
bildet, ist derart angeordnet, daß sie das Öl von einem
langen Ölkanal unter Druck setzt und es in einen hydrau
lischen Drucksteuerungsteil 37 einleitet, der den Sammler
22, das Strömungsumlenkventil 23 und das Vorsteuerven
til 24 enthält. Der lange Ölkanal führt zu dem Ölvorrats
behälter 29. Das Vorsteuerventil 24 ist derart beschaf
fen und ausgelegt, daß es einen Öldruck A1 erhält, der
zwischen dem Anschluß A des Strömungsumlenkventils 23
und der hydraulischen Druckkammer 19A erzeugt wird, und
einen Öldruck B1 erhält, der zwischen dem Anschluß B
des Ventils 23 und der hydraulischen Druckkammer 19B er
zeugt wird. Selbstverständlich nimmt das Vorsteuerventil
24 die Position P1 oder die Position P2 nach Maßgabe
der Größenzuordnung zwischen dem Öldruck A1, der über
ein Drosselteil oder eine Drosselöffnung 38a eingeleitet
wird und dem Öldruck B1, der über ein Drosselteil oder
über eine Drosselöffnung 38b eingeleitet wird, um somit
den Öldruck aus dem Sammler 22 einem der Seitenkammern a,
b zuzuführen, die auf gegenüberliegenden Seiten des
Schiebers 23C des Strömungsumlenkventils 23 liegen.
Die verbleibende Seitenkammer ist mit dem Ölvorrats
behälter 29 verbunden, um das Öl zu diesem zurückzulei
ten. Die sich somit ändernden Öldrücke A1, B1 in Ab
hängigkeit von der Positionsänderung des Schiebers 23C
des Strömungsumlenkventiles bewirken, daß das Vorsteuer
ventil 24 derart betätigt wird, daß der Schieber 23C
in seine Ausgangsstellung zurückgeführt wird.
Bei dieser Ausführungsform ist die Anschlageinrichtung
26 mit einer der Ringnuten 23G, 23H des Schiebers 23C
in Eingriff bringbar, so daß der Schieber 23C in einer
der beiden Positionen arretiert wird. Die Anschlagein
richtung 26 wird im Grundzustand so gedrückt, daß sie
unter der Vorbelastung einer Feder 39, die in Fig. 9 ge
zeigt ist, in Eingriff mit der Nut 23G, 23H ist. Der
Eingriffszustand der Anschlageinrichtung 26 mit der
Nut 23G, 23H wird durch die Drehung der Anschlageinrich
tung 26 in Gegenrichtung zu der Andrückrichtung der
Feder 39 aufgehoben. Eine solche Drehung der Anschlag
einrichtung 26 erhält man dadurch, daß ein Arm 40, in
Fig. 9 in Gegenuhrzeigerrichtung, bei der Beaufschla
gung durch eine vorstehende Stange 25C des Steuerhebers
25 gedreht wird. Es ist noch zu erwähnen, daß der Ein
griffszustand des Arms 40 und der Stange 25C des Steuer
hebers nur erreicht wird, wenn eine elektromagnetische
Betätigungseinrichtung 41 im Anzugszustand ist, indem
sich eine bewegliche Stange 41a, in Fig. 8 nach links,
bewegt. Wie aus Fig. 8 zu ersehen ist, bewirkt die
nach links gerichtete Bewegung der Betätigungsstange 41a,
daß der Arm 40 in Eingriff mit der vorstehenden Stange 25C
des Steuerhebers ist. Die vorstehende Stange 25C des
Steuerhebers 25 ist mit dem Kolben 25A verbunden, der
direkt den Öldruck von der Ölpumpe 21 erhält, so daß die
Stange 25C eine hin- und hergehende Bewegung in zeitli
cher Zuordnung zu der hin- und hergehenden Bewegung des
Ölpumpenkolbens 21A oder der Drehung der Nocken 12, 12′
ausführt.
Die elektromagnetische Betätigungseinrichtung 41 ist der
art beschaffen und ausgelegt, daß sie während einer vor
bestimmten Zeitdauer erregbar ist, um die Stange 41a in
Fig. 8 nach links zu ziehen, wenn der Betrieb der
Brennkraftmaschine sich ausgehend von einem Betriebs
bereich der Brennkraftmaschine mit einer vorbestimmten
hohen Belastung zu einem Belastungsbereich der Brenn
kraftmaschine mit einer vorbestimmten niedrigen Be
lastung ändert oder ausgehend von einem Betriebsbereich
der Brennkraftmaschine mit einer vorbestimmten niedri
gen Belastung sich zu dem Betriebsbereich der Brennkraft
maschine mit einer vorbestimmten hohen Belastung ändert.
Die Erregung der elektromagnetischen Betätigungseinrich
tung 41 erfolgt durch die Steuerschaltung 30, die ein
Signal betreffend die Brennkraftmaschinenbelastung oder
von dem Beschleunigungssensor 31 erhält, der den Nieder
drückweg des Gaspedals bzw. Fahrpedals 32 erfaßt.
Wenn bei einer gemäß den Fig. 7 bis 9 ausgelegten Ventil
betätigungs-Schalteinrichtung alle Zylinder aktiv sind
oder sich im Arbeitszustand befinden, befindet sich der
Schieber 23C des Strömungsumlenkventils 23 in der in
Fig. 7 und 8 gezeigten Stellung, so daß der Drucköldruck
in die hydraulische Druckkammer 19A eingeleitet wird. So
mit werden die Kipphebel 3, 3′ durch die Nocken 12, 12′
für die arbeitenden Zylinder entsprechend Fig. 7 be
tätigt. In diesem Zustand ist der an dem Vorsteuerven
til 24 anliegende Öldruck A1 größer als der an dem Vor
steuerventil 24 anliegende Öldruck B1 und daher befindet
sich das Vorsteuerventil 24 in der Position P2, so daß
der Öldruck an die Kammer a des Strömungsumlenkventiles
23 angelegt wird. Hierdurch kann sich der Schieber 23C
des Strömungsumlenkventiles 23 in die Position bewegen,
die der in der Zeichnung gezeigten Position gegenüber
liegt. Jedoch wird eine solche Bewegung des Schiebers
23C durch die Anschlageinrichtung 26 verhindert.
Wenn ausgehend von diesem Zustand die Steuerschaltung 30
eine vorbestimmte Abnahme der Brennkraftmaschine in
Abhängigkeit von einer Änderung des Ausgangs des Be
schleunigungssensors 31 ermittelt, wird die elektro
magnetische Betätigungseinrichtung 41 während einer-vor
bestimmten Zeitdauer erregt, um den Arm 40 in Fig. 8
nach links zu bewegen. Somit werden die Stange 25C des
Steuerhebers 25 und der Arm 40 in jene Lage gebracht,
in der sie miteinander zusammenarbeiten können. Die
Stange 25C des Steuerhebers 25 führt ihre hin- und her
gehende Bewegung in zeitlicher Zuordnung zu dem Hub
der Nocken 12, 12′ aus und die Stange ist derart be
schaffen und ausgelegt, daß sie vorsteht, um die
Anschlageinrichtung 26 über den Arm 40 zu verdrehen,
wodurch der Eingriffszustand der Anschlageinrichtung 26
mit dem Schieber 23C in der Nähe des unteren Totpunktes
aufgehoben wird. Diese Aufhebung des Eingriffszustandes
zu einem vorbestimmten Zeitpunkt wird durch entsprechen
des Festlegen der Phase des Nockens 20 zum Antreiben der
Ölpumpe 21 erreicht. Wenn der Eingriffszustand der An
schlageinrichtung 26 aufgehoben ist, wird der Schieber
23C des Strömungsumlenkventiles 23 in Fig. 7 nach rechts
bewegt und in diesem Zustand festgehalten, in
dem die Anschlageinrichtung 26 in Eingriff mit der Nut
23H des Schiebers 23C kommt. Dies ist möglich, da der
Steuerheber 25 keinen Hub ausführt, bis der Sammler 22
wieder mit Öl gefüllt ist, wobei in diesem Zustand die
elektromagnetische Betätigungseinrichtung 41 wiederum
entregt ist. Unter diesem veränderten Schaltzustand des
Strömungsumlenkventiles 23 wird der Öldruck von dem Samm
ler 22 der hydraulischen Druckkammer 19B zugeführt,
während der Öldruck in der hydraulischen Druckkammer 19A
entlastet wird. Wenn nunmehr unter Bezugnahme auf
Fig. 10 der übliche Hub des Einlaßventiles 2 des Zylin
ders Nr. 2 nach Erreichen des unteren Totpunktes beendet
ist, entsteht ein Zwischenraum zwischen den Kontaktflächen
der Kipphebel 3, 3′ des Nockens 12, 12′, so daß die Kipp
hebel 3, 3′ in einem Zug auf die jeweiligen Nocken 13,
13′ bewegt werden. Der übliche Hub des Auslaßventiles
11 des Zylinders Nr. 3 ist dann bereits vor Erreichen
des unteren Totpunktes begonnen worden. Selbst wenn in
diesem Zustand der Schieber 23C des Strömungsumlenkven
tiles 23 bewegt wird, bewegen sich die Kipphebel 3, 3′
so lange nicht in Achsrichtung, bis der darauffolgende
Hub des Einlaßventiles 2 beendet ist. Wenigstens einer
der Nocken 12, 32′ zum Betreiben der Kipphebel 3, 3′
erzeugt eine beträchtliche Reibungskraft zwischen den
Kontaktflächen des Kipphebels 3, 3′ und des Nockens 12, 12′
unter der Vorbelastung der Ventilfeder (nicht gezeigt).
Wenn ein Zwischenraum zwischen den Kontaktflächen des
Kipphebels 3, 3′ und des Nockens 12, 12′ zu dem Zeitpunkt
vorhanden ist, an dem der übliche Hub des Einlaßventiles
2 beendet ist, werden die Kipphebel 3, 3′ für den Zylin
der Nr. 3 in einem Zug auf die Nocken 13, 13′ zur Ab
schaltung des Zylinders oder für den in den Ruhezustand
zu überführenden Zylinder bewegt, um hierdurch die Ven
tilbetätigungsumschaltung entsprechend Fig. 10 abzu
schließen.
Wenn zusätzlich die Stellung des Schiebers 23C des
Strömungsumlenkventiles 23 geändert wird, wird die Größe
der Öldrücke A1, B1 umgekehrt, um die Positionen P1, P2
des Vorsteuerventils 24 zu verändern. Der Öldruck von dem
Vorsteuerventil 24 beaufschlagt das Strömungsumlenkven
til 23 derart, daß der Schieber 23C in seine Ausgangs
stellung zurückgeführt wird. Der Schieber 23C des Strö
mungsumlenkventiles 23 ist jedoch arretiert, so daß tat
sächlich die Stellung des Schiebers 23C nicht verändert
wird und er eine Bereitschaftsstellung zur Ausführung
der nächsten Stellungsänderung einnimmt. Wenn daher zuvor
sich die Signalöldrücke des Strömungsumlenkventiles 23
geändert haben, erfolgt die Stellungsänderung des Schie
bers 23C des Strömungsumlenkventiles 23 in einem Zug,
wenn der Eingriffszustand der Anschlageinrichtung 26 bei
der Ventilumschaltung aufgehoben wird, so daß man ein
verbessertes Ansprechverhalten auf die Ventilumschaltung
erhält.
Obgleich der Nocken 12, 12′ und der Nocken 13, 13′ so
gezeigt und beschrieben sind, daß sie geeignet sind, je
weils zugeordnete Zylinder zu aktivieren und abzuschalten,
können der Nocken 12 (12′) und der Nocken 13 (13′) auch
beispielsweise so ausgebildet sein, daß sie für den Be
triebszustand der Brennkraftmaschine mit hoher Drehzahl
und für den Betrieb zum Stand der Brennkraftmaschine
mit niedriger Drehzahl jeweils bestimmt sind. Bei den
Nocken für den Betrieb der Brennkraftmaschine mit hoher
Drehzahl wird die Ventilüberlappung des Einlaß- und
Auslaßventiles vergrößert, um die Aufladewirkung der
Ansaugluft beim Betrieb der Brennkraftmaschine mit
hoher Drehzahl zu verbessern. Bei den Nocken für den
Betrieb der Brennkraftmaschine mit niedriger Drehzahl
wird die Ventilüberlappung verringert, um zu verhindern,
daß das Abgas zu dem Zylinder in den Zustand zurückströmt,
in dem der Drosselklappenöffnungsgrad klein ist. Hier
durch wird die Aufladungswirkung der Ansaugluft selbst
bei dem Betrieb der Brennkraftmaschine mit niedriger
Drehzahl verbessert.
Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die
Erfindung auf eine Vielzahl von Brennkraftmaschinen an
wendbar ist und nicht nur auf eine in zwei Betriebs
arten betreibbare Brennkraftmaschine, bei der einige
Zylinder in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen
der Brennkraftmaschine abgeschaltet werden. Ebenso ergibt sich,
daß die Erfindung auch auf herkömmlich ausgebildete Nocken
anwendbar ist.
Claims (6)
1. Ventilbetätigungs-Schalteinrichtung für eine
Brennkraftmaschine mit einem ersten (12) und einem zweiten (13)
auf einer Nockenwelle ausgebildeten Nocken, die sich
hinsichtlich ihres Nockenprofils voneinander unterscheiden,
wobei jeder Nocken eine Nockenfläche (12A, 12B; 13A, 13B)
aufweist;
mit einem Kipphebel (3), der auf einer Kipphebelachse (4) angebracht und relativ zu der Kipphebelachse (4) schwenkbar bzw. drehbar ist, um ein Ventil (2, 11) der Brennkraftmaschine zu betätigen, wobei der Kipphebel (3) in axialer Richtung der Kipphebelachse verschiebbar ist und mit einem Nockenfolger (14) versehen ist, der in Berührung mit der Nockenfläche des ersten und zweiten Nockens (12, 13) bringbar ist, wobei der Nockenfolger (14) eine Berührungsfläche aufweist, die mit der Nockenfläche des ersten Nockens (12) in Berührung gebracht werden kann, wenn der Kipphebel (3) in eine erste Stellung gebracht ist, während sie mit der Nockenfläche des zweiten Nockens (13) in Berührung bringbar ist, wenn der Kipphebel in die zweite Stellung gebracht ist, und
mit einer Kipphebelverschiebeeinrichtung (7, 8A, 8B, 9), mittels derer sich der Kipphebel (3) in eine der beiden Stellungen in Abhängigkeit des jeweiligen Betriebszustandes der Brennkraftmaschine bringen läßt,
wobei die Kipphebelverschiebeeinrichtung aufweist:
eine Ölpumpe (21), die in zeitlicher Zuordnung zu der Umdrehung der Brennkraftmaschine betreibbar ist, um ein Drucköl unter Druck zu setzen,
einen Ölsammler (22), der fluidmäßig mit der Ölpumpe verbunden ist, um das unter Druck gesetzte Öl von der Ölpumpe zu sammeln,
ein Strömungsumlenkventil (23), das fluidmäßig mit dem Sammler verbunden und derart ausgelegt ist, daß es wahlweise eine von zwei Stellungen einnimmt,
eine erste und zweite hydraulische Druckkammer (19A, 19B), die fluidmäßig mit dem Sammler über das Strömungsumlenkventil (23) verbunden sind, wobei die erste hydraulische Druckkammer (19A) mit Öl von dem Sammler versorgbar ist, um den Kipphebel (3) in die erste Stellung zu bringen, wenn sich das Strömungsumlenkventil (23) in seiner ersten Stellung befindet, und wobei die zweite hydraulische Druckkammer (19B) mit Öl von dem Sammler versorgbar ist, um den Kipphebel (3) in die zweite Stellung zu bringen, wenn das Strömungsumlenkventil (23) sich in seiner zweiten Stellung befindet, und
eine Steuerschaltung (30), die die wahlweise Verschiebung des Strömungsumlenkventils (23) in eine der beiden Stellungen in Abhängigkeit von dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine veranlaßt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die erste und zweite hydraulische Druckkammer (19A, 19B) teilweise vom jeweiligen Kipphebel (3, 3′) begrenzt sind,
daß eine Sperreinrichtung (26,34) vorgesehen ist, die das Arbeiten des Strömungsumlenkventils (23) im ersten oder zweiten Zustand blockiert, und
daß eine mit der Drehfrequenz der Nockenwelle (6) pulsierend arbeitende Kolbenanordnung (25) die Blockierung der Sperreinrichtung (26,34) in zeitlicher Zuordnung zu der Drehfrequenz des ersten und zweiten Nockens (12,13) aufhebt, wodurch die Verschiebung des Kipphebels (3,3′) zwischen der ersten und zweiten Stellung in zeitlicher Zuordnung zu der Drehung des ersten und zweiten Nockens erfolgt.
mit einem Kipphebel (3), der auf einer Kipphebelachse (4) angebracht und relativ zu der Kipphebelachse (4) schwenkbar bzw. drehbar ist, um ein Ventil (2, 11) der Brennkraftmaschine zu betätigen, wobei der Kipphebel (3) in axialer Richtung der Kipphebelachse verschiebbar ist und mit einem Nockenfolger (14) versehen ist, der in Berührung mit der Nockenfläche des ersten und zweiten Nockens (12, 13) bringbar ist, wobei der Nockenfolger (14) eine Berührungsfläche aufweist, die mit der Nockenfläche des ersten Nockens (12) in Berührung gebracht werden kann, wenn der Kipphebel (3) in eine erste Stellung gebracht ist, während sie mit der Nockenfläche des zweiten Nockens (13) in Berührung bringbar ist, wenn der Kipphebel in die zweite Stellung gebracht ist, und
mit einer Kipphebelverschiebeeinrichtung (7, 8A, 8B, 9), mittels derer sich der Kipphebel (3) in eine der beiden Stellungen in Abhängigkeit des jeweiligen Betriebszustandes der Brennkraftmaschine bringen läßt,
wobei die Kipphebelverschiebeeinrichtung aufweist:
eine Ölpumpe (21), die in zeitlicher Zuordnung zu der Umdrehung der Brennkraftmaschine betreibbar ist, um ein Drucköl unter Druck zu setzen,
einen Ölsammler (22), der fluidmäßig mit der Ölpumpe verbunden ist, um das unter Druck gesetzte Öl von der Ölpumpe zu sammeln,
ein Strömungsumlenkventil (23), das fluidmäßig mit dem Sammler verbunden und derart ausgelegt ist, daß es wahlweise eine von zwei Stellungen einnimmt,
eine erste und zweite hydraulische Druckkammer (19A, 19B), die fluidmäßig mit dem Sammler über das Strömungsumlenkventil (23) verbunden sind, wobei die erste hydraulische Druckkammer (19A) mit Öl von dem Sammler versorgbar ist, um den Kipphebel (3) in die erste Stellung zu bringen, wenn sich das Strömungsumlenkventil (23) in seiner ersten Stellung befindet, und wobei die zweite hydraulische Druckkammer (19B) mit Öl von dem Sammler versorgbar ist, um den Kipphebel (3) in die zweite Stellung zu bringen, wenn das Strömungsumlenkventil (23) sich in seiner zweiten Stellung befindet, und
eine Steuerschaltung (30), die die wahlweise Verschiebung des Strömungsumlenkventils (23) in eine der beiden Stellungen in Abhängigkeit von dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine veranlaßt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die erste und zweite hydraulische Druckkammer (19A, 19B) teilweise vom jeweiligen Kipphebel (3, 3′) begrenzt sind,
daß eine Sperreinrichtung (26,34) vorgesehen ist, die das Arbeiten des Strömungsumlenkventils (23) im ersten oder zweiten Zustand blockiert, und
daß eine mit der Drehfrequenz der Nockenwelle (6) pulsierend arbeitende Kolbenanordnung (25) die Blockierung der Sperreinrichtung (26,34) in zeitlicher Zuordnung zu der Drehfrequenz des ersten und zweiten Nockens (12,13) aufhebt, wodurch die Verschiebung des Kipphebels (3,3′) zwischen der ersten und zweiten Stellung in zeitlicher Zuordnung zu der Drehung des ersten und zweiten Nockens erfolgt.
2. Ventilbetätigungs-Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (30) für das
Strömungsumlenkventil (23) auf ein Vorsteuerventil (24) wirkt,
das eine erste und eine zweite Stellung annehmen kann, um das
bewegliche Ventilelement (23C) des Strömungsumlenkventils
(23) in die jeweilige erste und zweite Stellung zu bringen.
3. Ventilbetätigungs-Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die auf die pulsierend arbeitende
Kolbenanordnung (25) wirkende Ölpumpe einen Kolben (21A)
enthält, der in zeitlicher Zuordnung zu einem Antriebsnocken
(20) hin- und hergehend beweglich ist, der auf der Nockenwelle
ausgebildet ist, auf der auch der erste und der zweite Nocken
(12,13) ausgebildet sind, um durch die hin- und hergehende
Bewegung des Kolbens (21A) das Öl unter Druck zu setzen.
4. Ventilbetätigungs-Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (26)
ein Sperrelement (26A) enthält, das in Eingriff mit dem
beweglichen Ventilelement (23C) des Strömungsumlenkventils (23)
bringbar ist, um die Bewegung des beweglichen Ventilelements
(23C) anzuhalten.
5. Ventilbetätigungs-Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung durch
ein Absperrventil (34) gebildet wird, das in einem
Ölrücklaufdurchgang (R) angeordnet ist, über den die erste und
zweite hydraulische Druckkammer (19A, 19B) mit einem
Ölvorratsbehälter (29) in Verbindung stehen, wobei das
Absperrventil (34) den Ölrücklaufdurchgang (R) absperren kann
(Fig. 6).
6. Ventilbetätigungs-Schalteinrichtung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die pulsierend arbeitende Kolbenanordnung
(25) die Sperrwirkung des Absperrventils (34) entsprechend der
Drehfrequenz der Nockenwelle (6) aufhebt.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57094378A JPS58211516A (ja) | 1982-06-02 | 1982-06-02 | 内燃機関の可変駆動装置 |
JP11369082U JPS5919906U (ja) | 1982-07-27 | 1982-07-27 | 内燃機関の弁作動切換装置 |
JP232683U JPS59107908U (ja) | 1983-01-12 | 1983-01-12 | 内燃機関の弁作動切換装置 |
DE19833319755 DE3319755A1 (de) | 1982-06-02 | 1983-05-31 | Ventilbetaetigungs-schalteinrichtung fuer eine brennkraftmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3348351C2 true DE3348351C2 (de) | 1992-10-29 |
Family
ID=37401439
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833348351 Expired - Lifetime DE3348351C2 (de) | 1982-06-02 | 1983-05-31 | Ventilbet{tigungs-Schalteinrichtung f}r eine Brennkraftmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3348351C2 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10213557B4 (de) * | 2001-03-27 | 2007-07-19 | Honda Giken Kogyo K.K. | Ventilantrieb mit oben liegender Nockenwelle für eine Brennkraftmaschine |
CN110675722A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-01-10 | 四川华能宝兴河水电有限责任公司 | 一种教学用小型液压启闭机实验装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55148911A (en) * | 1979-05-09 | 1980-11-19 | Toyota Motor Corp | Controller for variable-valve engine |
-
1983
- 1983-05-31 DE DE19833348351 patent/DE3348351C2/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55148911A (en) * | 1979-05-09 | 1980-11-19 | Toyota Motor Corp | Controller for variable-valve engine |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10213557B4 (de) * | 2001-03-27 | 2007-07-19 | Honda Giken Kogyo K.K. | Ventilantrieb mit oben liegender Nockenwelle für eine Brennkraftmaschine |
CN110675722A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-01-10 | 四川华能宝兴河水电有限责任公司 | 一种教学用小型液压启闭机实验装置 |
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